厂用变压器电流速断保护继电器的选择和整定

厂用变压器电流速断保护继电器的选择和整定

王晓梅

王晓梅

（延安卷烟厂陕西延安716000）

厂用变压器保护继电器的选择和整定值计算准确与否，不仅对电网的安全、可靠运行，而且对企业正常生产都有不可忽视的影响。因此，在选择这些保护继电器并在确定具体整定值时，除要考虑与电网保护的选择性要求和变压器的正常过负荷外，还要考虑在最大负荷情况下，起动较大容量电动机时，其起动电流不致于引起保护误动作。

变压器继电保护一般包括过负荷保护和电流速断保护。前者很多资料均有介绍，不再赘述，本文仅就后者谈谈自己多年的总结的一些经验，供同行参考。

1、保护继电器的选择

变压器电流速断保护的作用，是防止被保护范围内发生金属性单相或多相短路时产生过电流长时间冲击而引起故障点故障的扩大，并波及故障线路及其上一级设备，因此，一般都作用断路跳闸，以便迅速切断故障点电源。变压器电流速断保护跳闸又分为t=0s速断跳闸和t=0.5s延时速断跳闸两种形式。由于工矿企业的低压（400V）回路中，采用了较多的断路器和熔断器，为更好地在保护特性上相互配合，在电力系统对该回路出线过电流保护配合允许的情况下，实践证明，采用延时速断保护跳闸具有明显的优越性。

常用的继电器有两种：一是DL型电磁式电流式电流继电器是GL型感应式电流继电器。如变压器负荷中没有较大容量的电动机，此时可采用延时速断过流保护，为改善动作特性，一般多采用DL型电磁式电流继电器，另增加时间继电器以获得保护的时限；反之，如变压器负载中具有较大容量的电动机负荷，此时宜采用GL型感应式电流继电器，一方面可利用其瞬时动作元件满足电流速断保护要求，另一方面利用其延时元件的反时限部分，以躲过电动机的起动电流，满足变压器过负荷保护要求。GL型感应式电流继电器能把电流速断保护和过负荷保护保为一块，共用一只继电器，因此简化了线路接线，但却增加了调校的难度，并且动作特性不如DL型电磁式继电器。

2、保护继电器的整定值计算

电流速断保护的整定值计算原则是，一方面是满足系统保护的选择性要求，在继电保护区域内发生短路故障时能快速准确切除故障电源；另一方面要能躲过较大容量电动机起动时的起动电流冲击和其他原因引起的瞬间过负荷。为满足前者要求，一般要对系统进行短路电流计算，根据计算结果以及选用的继电器种类进行整定值计算。然而为满足后者的要求，应再对计算值进行核算，以确保其一次动用电流必须大于电动机起动电流。但一般情况下，能满足前者的要求说亦能满足后者的要求。为减轻计算工作量，确保整定值的准确性和实用性，笔者根据多经验，使用了一种更为简单的计算方法。

（1）变压器负荷中无大容量电动机因为变压器负荷中无大容量电机，负荷较平稳，此时继电器一次动作电流的保护整定值

IDA1＝KeKHI1

式中Ke－可靠系数，取1.2－1.5

KH－继电器可靠系数。GL型继电器取1.4－1.6；GL型继电器取1.8－2.0

I1变压器一次侧计算电流,一般取1.5-2.0倍变压器额定电流

（2）变压器负荷中具有较大容量电动机由于变压器负荷中具有较大容量电动机，因此必须考虑电动机起动时产生较大的起动电流对继电器运行的影响。根据前面的计算式，则有：

Ida1=＝KeKH（Imax+Ist）

式中：Imax－电动机起动前变压器拥有的最大负荷电流

Ist－电动机起动电流

为此，整定值的计算则决定于Imax、Ist两个电流取值。一般情况下，Imax可以认为是变压器的最大负荷电流值减去电动机的额定电流值，而变压器的最大负荷电流可根据负荷计算或观察负荷运行结果取得。对于Ist则可以这样近似选取（共中IN为电动机的额定的电流）。

笼型异步电机动：（6－7）IN

绕线型导步电动机：（4－5）IN

减压起动的笼型异步电动机（3－4）IN

根据以上方法计算的保护整定电流值实际上是最低的整定电流值。它在正常运行情况下保护不会动作，而在发生任何一种短路故障情况下，均能可靠保护动作。

在整定计算中，Ke、KH和起动电流倍数可按以下原则确定：

Ke是综合考虑的一个安全系数。如较大容量电动机起动次数频繁，变（配）电站系统阻抗较小者应取大值；反之，取小值。

KH是由继电器特性确定的一个可靠系数。如变压器经常过负荷，且较大容量电动机起动时间较长应取大值；反之，取小值。

电动机起动电流倍数是整定计算中的一个重要因素。一般重载起动电动机，如引风机、压缩机等取大值；轻载起动电动机，如水泵、冲压机械等取小值。