一座35kV变电所,有两回35kV进线,装有两台35/10kV,5000kVA主变压器,35kV母线和10kV母线均采用单母线分段接线方式,有关参数如图所示,继电保护装置由电流互感器、DL型电流继电器、时间继电器组成,可靠系数1.2,接线系数1,继电器返回系数0.85,请回答下列问题,并列出解答过程。
(来学网)
  1. 已知图中10/0.4kV800kVA变压器高压侧短路容量200MVA、变压器短路损耗7.5kW,低压侧0.4kV母线上三相短路和两相短路电流稳态值为下列哪一项?(低压侧母线段阻抗忽略不计)( )
    A.
    (来学网)22.39kA,19.39kA
    B.
    (来学网)23.47kA,20.33kA
    C.
    (来学网)25.56kA,22.13kA
    D.
    (来学网)287.5kA,248.98kA
  2. 若该变电所两台35/10kV主变压器采用并联运行方式,当过电流保护时限>0.5s,电流速断保护能满足灵敏性要求时,在正常情况下主变压器的继电保护配置中下列哪一项可不装设?并说明其理由。( )
    A.
    (来学网)带时限的过电流保护
    B.
    (来学网)电流速断保护
    C.
    (来学网)纵联差动保护
    D.
    (来学网)过负荷保护
  3. 假定该变电所在最大运行方式下主变压器低压侧三相短路时流过高压侧的超瞬态电流为1.3kA,在最小运行方式下主变压器低压侧三相短路时流过高压侧的超瞬态电流为1.1kA;主变压器过电流保护装置的一次动作电流和灵敏系数为下列哪一项?(假定系统电源容量为无穷大,稳态短路电流等于超瞬态短路电流,过负荷系数取1.1)( )
    A.
    (来学网)106.8A,8.92
    B.
    (来学网)106.8A,12.17
    C.
    (来学网)128.1A,7.44
    D.
    (来学网)128.1A,8.59
  4. 变电所10kV电容器组的过电流保护装置的动作电流为下列哪一项?(计算中过负荷系数取1.3)( )
    A.
    (来学网)6.11A
    B.
    (来学网)6.62A
    C.
    (来学网)6.75A
    D.
    (来学网)7.95A
  5. 假定变电所的两段10kV母线在系统最大运行方式下母线三相短路超瞬态电流为5480A,系统最小运行方式下母线三相短路超瞬态电流为4560A。10kV母线分段断路器的电流速断保护装置的动作电流为下列哪一项?( )
    A.
    (来学网)19.74A
    B.
    (来学网)22.8A
    C.
    (来学网)23.73A
    D.
    (来学网)27.4A
正确答案:
(1)B
(2)C
(3)C
(4)D
(5)A
答案解析:
1.根据题意可知,低压网络的线电压U=380V。变压器短路损耗△P=7.5kW,额定容量SrT=800kVA=0.8MVA,额定电压U=0.4kV,变压器高压侧短路容量。根据题图可知变压器阻抗电压百分值U%=4.5,则变压器的电阻标幺值R、电抗标幺值X和阻抗标幺值Z分别为:



电力系统电抗值X为:

短路电路的总电阻R为:R=R=1.875×10Ω
短路电路的总电抗X为:X=X+X=(8.8+0.8)×10Ω=9.6×10Ω
短路电路的总阻抗Z为:

计算220/380V网络三相短路电流时,电压系数c=1.05,则低压网络三相起始短路电流交流分量有效值为:

因为变压器的阻抗远大于低压侧电力系统的阻抗,因此变压器低压侧三相短路时的短路电流交流分量等于三相短路电流稳态值,即:
变压器低压侧远离发电机,发生两相短路时,两相短路稳态电流为:

2.电力变压器的继电保护装置可知,变压器容量为800kVA时,高压侧需装设带时限的过电流保护,当采用过电流保护且保护时限大于0.5s需装设电流速断保护,电流速断保护能满足灵敏性要求时,纵联差动保护不需装设。
3.已知可靠系数K=1.2,接线系数K=1,继电器返回系数K=0.85,过负荷系数K=1.1,电流互感器变比n=150/5=300最小运行方式下变压器低压侧三相短路时流过高压侧的稳态电流,则最小运行方式下变压器低压侧两相短路时,流过高压侧的稳态电流为:

已知变压器额定容量S=5000kVA,高压侧电压,则变压器高压侧额定电流为:

电力变压器的电流保护整定计算可知,过电流保护,保护装置的动作电流(应躲过可能出现的过负荷电流)为:

保护装置一次动作电流I为:
保护装置的灵敏系数K为:
4.已知可靠系数K=1.2,接线系数K=1,继电器返回系数k=0.85,过负荷系数K=1.3。从图可知10kV接电容器组侧的电流互感器变比n=100/5=20,电容器组的容量Q=1500kvar,额定电压U=10kV,则电容器组额定电流I为:

6~10kV电力电容器组的继电保护整定计算可知,10kV电力电容器组的过电流保护的动作电流为:

5.从图可知两段10kV母线的电流互感器变比n=500/5=100。已知最小运行方式下母线三相短路超瞬态电流,则最小运行方式下母线两相短路时,流过电流速断保护安装处的超瞬态电流为:

6~10kV母线分段断路器的继电保护整定计算可知,10kV母线分段断路器的电流速断保护的动作电流为: