复合电压启动过电流保护优化方案

复合电压启动的过电流保护原理图如图7.6所示。其主要由电流继电器KI1～KI3、负序电压继电器KV2及低电压继电器KV1构成的复合电压元件和时间继电器SJ组成。这种保护装置一般用于升压变压器或采用过电流保护灵敏度不满足要求的降压变压器。

（1）工作原理

当保护范围内发生不对称短路时，由于出现负序电压，使KV2动作，其常闭接点打开。这时加于KV1的电压为零，KV1一定动作，使中间继电器KM动作。同时，KI1～KI3中至少有一个动作。于是KT启动，延时动作于跳闸。

图7.6　复合电压启动的过电流保护原理图

当保护范围内发生三相短路时，由于短路初瞬一般短时出现负序电压，KV2动作，KV1、KM也动作。同时，KI1～KI3均动作，KT启动。负序电压消失后，KV2返回。此时，加在KV1上的电压Uac较小，KV1仍处于动作状态，使KT的线圈电压未中断。经延时后保护动作于跳闸。

当电压互感器回路发生断线时，KV2和KV1动作，启动KM发出信号。由于电流元件未动作，故保护不会误动。

（2）保护装置的整定计算

①保护装置的起动值

a.电流继电器的一次动作电流按躲过变压器额定电流IN.T整定，即

式中　Krel——可靠系数，取1.2；

Kre——返回系数，取0.85。

b.负序电压继电器的一次动作电压按躲过正常运行时的不平衡电压整定，根据运行经验可取为(www.xing528.com)

式中　UN——额定相间电压。

c.低压继电器的一次动作电压，按躲过电动机自启动的条件确定。对于火力发电厂的升压变压器，还应考虑躲过发电机失励运行时的最低运行电压。一般可取

式中　UN——额定相间电压。

②灵敏度按后备保护范围末端金属性短路进行校验，要求灵敏度系数不小于1.2。

a.电流元件

式中　Ik.min——后备保护范围末端金属性两相短路时，通过保护装置的最小短路电流。

b.负序电压元件

式中　Uk.2.min——后备保护范围末端金属性两相短路时，保护安装处的最小负序电压。

c.相间电压元件

式中　Uk.max——后备保护范围末端三相金属性短路时，保护安装处的最大相间电压。

复合电压启动的过电流保护，在不对称的故障时靠负序电压继电器来启动低电压继电器；在对称故障时靠负序电压继电器短时动作来启动低电压继电器，而依靠低电压继电器返回电压较高来保持动作状态。因此，它的灵敏度较高。对于大容量变压器，可能保护的灵敏度不满足要求，为此，可采用负序电流保护。