[发明专利]一种铁合金电炉高压配电系统继电保护配置及整定方法

说明书

一种铁合金电炉高压配电系统继电保护配置及整定方法，包括过负荷保护、瞬时电流速断保护和低电压闭锁过电流保护；瞬时电流速断保护做为主保护，在变压器内部出现短路故障时设置有效；低电压闭锁过电流保护作为瞬时速断保护的后备保护，对于变压器的小电流接地故障时设置有效；反时限过负荷保护具有反时限特性，做为瞬时速断保护和低电压闭锁过电流保护的后备保护，利用时间与电流大小成反比例的关系，与铁合金电炉变的运行曲线配合，正常生产时不动作；每一种保护都可做为后一种保护的后备保护，特别是在高压侧为中性点不接地系统或远离电力系统的地方，虽然故障电流小，所使用的低电压闭锁过电流和反时限过负荷保护都能有效。

技术领域

本发明涉及能源发供配电技术领域，特别涉及一种铁合金电炉高压配电系统继电保护配置及整定方法。

背景技术

铁合金电炉变压器属于矿热电炉变压器的一种，由于其负荷特性与电弧炉变压器相似，其电气系统的继电保护功能是保证设备安全、运行稳定的一项最为重要的技术指标，特别是过负荷保护。目前主要的整定计算方法如下：

《钢铁企业电力设计手册》上册P706，铁合金炉变压器应设置的保护和整定计算按表1的要求。

表1铁合金炉变压器的整定计算

根据表1，变压器的过负荷保护采用的是定时限，时间为120s，也就是说无论变压器过载几倍，例如1.1倍、1.2倍、1.5倍、2倍等其跳闸及报警时间均为120s以上，只有过载倍数到达2.5倍以上时，才能由速断保护动作切除故障。

当前铁合金电炉投运前对微机继电保护的设置并没有国家统一的标准及规程规范的相关规定，致使继电保护的配置方案及整定都停留下传统的继电器方案上，保护方案过于简单，仅有“速断”和“定时限”保护两种方案，不能满足现代大型矿热炉设备的运行，特别是在高压侧为中性点不接地系统或远离电力系统的地方，由于故障电流小，根据表1的配置整定方法无法满足动作要求，不能快速切除故障。

发明内容

为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供一种铁合金电炉高压配电系统继电保护配置及整定方法，本发明的三种保护方案与整定方法，在保护范围上环环相扣，每一种保护都可做为后一种保护的后备保护，特别是在高压侧为中性点不接地系统或远离电力系统的地方，虽然故障电流小，所使用的低电压闭锁过电流和反时限过负荷保护都能有效。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种铁合金电炉高压配电系统继电保护配置方法，包括过负荷保护、瞬时电流速断保护，还包括低电压闭锁过电流保护；

1)瞬时电流速断保护做为主保护，在变压器内部出现短路故障时设置有效；

2)低电压闭锁过电流保护作为瞬时速断保护的后备保护，对于变压器的小电流接地故障时设置有效；

3)反时限过负荷保护具有反时限特性，做为瞬时速断保护和低电压闭锁过电流保护的后备保护，利用时间与电流大小成反比例的关系，与铁合金电炉变的运行曲线配合，正常生产时不动作；在故障时，故障电流越大，动作时间越短。

所述的瞬时电流速断保护的整定方法为：动作电流I_dzj躲过变压器投入时的合闸励磁涌流，按如下计算公式：

保护安装处在最小运行方式下出现两相短路电流时应有不小于2的灵敏度；

k_jx—接线系数，接于相电流时为1.0，接于线路流时为√3；

I_ed—变压器额定电流；

k_i—电流互感器变比；