医用隔离变压器微机综合保护中的低压零序保护

1、概述：

目前，当国内外微处理器保护制造商为低压医用隔离变压器设计低压零序保护时，通常设计低压零序CT二次电流直接送到保护器进行采样、定值比较和出口跳闸前的逻辑判断。

然而，考虑到医用隔离变压器低压侧的零序CT远离其综合保护装置(医用隔离变压器高压断路器柜)，零序CT的二次电缆电阻非常大(例如，760米和4米的电阻.平方毫米铜缆为7欧姆).如果医用隔离变压器低压侧出口存在单相接地短路，并且零序电流被直接送至综合保护装置，则零序CT严重饱和，导致综合保护动作延迟或拒绝移动。

2、分析：

微机保护制造商设计的低压零序CT二次电流直接送到保护器进行采样，比较定值和逻辑判断，然后出口跳闸.这种分析原则上没有错，但在实际应用中应该注意。

通常，低压医用隔离变压器的安装位置非常靠近医用隔离变压器的低压侧，其保护装置通常安装在医用隔离变压器高压侧的断路器柜上.发电厂中的一些低压医用隔离变压器距离10kv或6kv配电室超过1公里.此时，如果零序CT二次电流直接送到综合保护安装处，零序CT二次电缆电阻很大，零序CT严重饱和，导致综合保护动作延迟或拒绝移动。

3、保护CT分析：

iec电流互感器国际标准185-1996；

示例：保护性CT参数为：15va级10p20

精度极限因子

用于保护继电器

精度等级

额定电流容量

该电流互感器的额定容量为15va，用于保护继电器.在额定电流5a的情况下，其次级侧输出电压应为(15/5)v=3v。然而，电流互感器二次侧的输出电压在3v至(20*3)v=60v的范围内，误差仍可能在10以内。如果CT次级负载电阻为0.6欧姆，60v/0.6欧姆=100a，表示次级负载的CT电阻为0.当次级电流在6欧姆时小于100安培时，CT的误差仍然可以在10以内。如果CT的二次负载电阻增加10倍(6欧姆)，则60v/6欧姆=10a，这表明当二次负载电阻为6欧姆时，当CT的二次电流小于10a时，CT的误差仍然可以在10以内。工厂的供水距离6kv配电室760米，760米和4平方毫米铜缆的电阻为7欧姆.如果忽略CT次级的其他阻抗参数，60/7=8.图6a显示，当次级负载电阻为7欧姆时，该CT的次级电流小于8.在6a，CT的误差仍然可以在10%以内。实际的西北电力设计院计算出医用隔离变压器低压侧出口对地的更大短路电流为30ka.当变化率为2500/5时，CT次级的理论值为30000/500=60a，意识到在7欧姆负载下CT次级被允许为8.6a，它与理论值60a太不同.当实际医用隔离变压器低压侧出口的更大接地短路电流为30ka时，CT二次电流可能为10a.CT严重饱和，实际短路电流不能按比例转换成二次电流.此时，保护器的低压零序保护动作不及时或拒动。

从以上分析可以看出，保护装置的安装位置离CT安装位置越近，CT二次电缆越短，二次负载电阻越小.当出口短路时，CT不容易饱和，初级电流与次级电流成比例地变化，这有利于保护的正确操作。

4.解决方案：

如果医用隔离变压器远离6kv配电室，医用隔离变压器的低压零序保护应安装在附近.例如，如果安装在医用隔离变压器室内，CT二次电缆短，二次负载电阻小.当出口短路时，CT不容易饱和，初级电流成比例地变为次级电流，这有利于零序保护的正确运行。

如果你想用医用隔离变压器微机保护它的低压零序保护功能，你必须想办法解决CT二次电缆过长造成的CT饱和问题。中国电气科学研究院mpw-4.2t医用隔离变压器综合保护低压零序保护采用变送器技术的方法来解决这一问题.详情如下：

每个人都熟悉中国电气科学研究院mpw-4电流传感器的工作原理.2t低压零序保护采用这一原理.医用隔离变压器柜的零序CT接线盒上安装了响应速度为1ms的电流传感器.当零序CT二次电流为0安培时，电流传感器输出4毫安.当零序CT二次电流为60安培时，电流传感器输出20毫安.电流传感器的输出采用恒流源的原理，即当负载电阻(电缆电阻等.)电流传感器输出的电流在250欧姆以内，零序CT二次电流与电流传感器输出的直流电流成比例.保护装置通过直流隔离发射器转换成直流电压信号，供CPU采样输出。有效地解决了CT二次电缆过长导致的CT饱和不能使用医用隔离变压器微机充分保护其低压零序保护功能的问题。