110kV变压器保护的配置及整定计算

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动力与电气工程

１１０ｋＶ变压器保护的配置及整定计算

李红

（徐州铜山供电公司　　江苏徐州　　２２１００９）

摘　要：１１０ｋＶ变压器保护配置按反应量分为：反应非电气量保护，如重瓦斯、轻瓦斯保护；反应电气量保护，如差动、过电流、零序过流、零序过压、中性点接地间隙、过负荷保护。非电气量保护的定值可取厂家推荐值，电气量保护的整定计算比较复杂。本文以单电源降压变压器为例论述其保护配置和整定计算方法。关键词：变压器　　保护配置　　整定计算中图分类号：ＴＭ１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９１（２０１０）１２（ｃ）－００９４－０１

变压器的造价昂贵，一旦发生故障遭到损坏，其检修难度大、时间长，要造成很大的经济损失。该电压等级变压器大部分为终端变，与客户联系紧密，变压器发生故障后突然切除，对客户供电可靠性及质量有较大影响，所以除了要保证变压器安全运行外，还要最大限度地缩小故障影响范围，要求在继电保护的整体配置上尽量做到完善、合理。

１　　１１０ｋＶ变压器各保护装置作用及定值整定方法

１．１变压器瓦斯保护

０．８ＭＶＡ及以上油浸式变压器均应配备瓦斯保护，对带有载调压的油浸式变压器的调压装置也应配置瓦斯保护，瓦斯保护分轻瓦斯和重瓦斯两种。

轻瓦斯主要反映在运行或者轻微故障Ａ烟台东方Icd=Kk(∆u2+∆I1+∆m)Ie

时由油分解的气体上升至瓦斯继电器，气ＫＫ为可靠系数，取１．３～１．５；△ｕ为变压压使油面下降，继电器的开口杯随油面落器分接头调压范围，约取０．２；△Ｉ１为电流互感下，轻瓦斯干簧触点接通发出信号。重瓦斯器误差，取０．０３～０．０４；△ｍ为软件对ＣＴ联接主要反映变压器严重内部故障（特别是匝组调整的误差，取０．０３～０．０５；Ｉｅ为变压器高压间短路等其他变压器保护不能快速动作的侧额定电流折算至装置内部的值，ＣＴ接线本故障），故障产生的强烈气体推动油流冲击身相位校正或由软件相位校正时（１１或１点），挡板，挡板上磁铁吸引重瓦斯干簧触点，使

Ie=3ICTe，ＩＣｔｅ为ＣＴ二次额定电流。

触点接通作用于变压器各侧断路器跳闸。

Ｂ国电南自Icd=Kk(KTA+Kb)Ie

通常根据变压器容量大小来整定轻瓦

ＫＫ为可靠系数，取１．３～１．５；ＫＴＡ为ＴＡ

斯气体容积，１１０ｋＶ变压器轻瓦斯定值为

误差系数，取０．１～０．２；Ｋｂ为变压器分接头

２５０ｃｍ３～３５０ｃｍ３，油面降低到轻瓦斯刻度线

调压系数，当变压器为有载调压变压器时，

时轻瓦斯触点导通，发出轻瓦斯动作信号。

取最大调压范围，否则取０．１；Ｉｅ为变压器高

若需调整轻瓦斯定值，可调节开口杯背后

压侧ＣＴ二次电流。

的重锤改变开口杯的平衡。重瓦斯定值一

Ｃ南京南瑞Icd=Kk(∆u+Ker+∆m)Ie

般为１．０～１．５５ｍ／ｓ，若重瓦斯不满足要求，

ＫＫ为可靠系数，取１．３～１．５；△ｕ为变

可调节指针弹簧改变档板的强度。

压器调压引起的误差，取调压范围中偏离

１．２变压器差动保护

额定值的最大值；Ｋｅｒ为可靠系数，取０．１；△

变压器的差动保护是按照循环电流原

ｍ为ＴＡ误差系数，取０．０５；Ｉｅ为归算到ＣＴ二

理构成，即将变压器电流进行相量相加，使

次侧的等值额定电流。

正常运行和区外故障时流入保护装置的电

各厂计算方法有差别，计算出的动作电流

流基本为０，而区内故障时流入保护装置的

在实际应用中有误动现象存在。原因是动作值

电流大于差动保护的动作电流整定值，保

偏小，躲不过外部故障引起的不平衡电流。可

护无时限动作跳主变各侧断路器。变压器

按实践经验及反措统一要求，令ＩＣＤ＝０．６Ｉｅ。

差动保护的保护范围为各侧差动保护用电

差动保护装置定值单中除差动动作值

流互感器所包围的区域。

表１　气体容量整定值

６．３ＭＶＡ及以上变压器，２ＭＶＡ及以上电流速断保护灵敏性不能满足要求的变压器均应配置差动保护。

以徐州电网为例，２０００年前差动保护基本上是电磁式的，微机保护很少，差动继电器型号基本上为ＢＣＨ－１型，部分企业用户用ＢＣＨ－２型；２０００年后陆续更换为微机保护，产品型号较多，如烟台东方ＤＦ３２３０、ＤＦ３３３０型，国电南自ＰＳＴ１２０３Ａ、ＰＳＴ１２６０Ａ，南京南瑞ＲＣＳ６７１Ｂ，南京因泰莱Ｐａｒｔｓ００＋－Ｔ２等。

各厂家差动保护原理基本相同，但保护定值的整定计算方法有区别，保护定值单的内容差别较大，不能完全按继电保护装置整定规程或其装置技术说明书进行整定。徐州电网１１０ｋＶ主变基本上都用二次谐波闭锁原理差动保护。各厂差动动作电流计算公式例如：

外，还有差动电流速断定值、闭锁有载调压定

值、二次谐波制动系数等。差动电流速断定值取７～１０倍的Ｉｅ；闭锁有载调压定值取１倍的Ｉｅ。１．３变压器后备保护

各电压等级的变压器后备保护的配置基本相同，徐州电网１１０ｋＶ变压器均采用带复压闭锁的过流保护，试具体情况过流保护可设置带方向或不带方向，每侧一套。简单地说，高压侧过流保护作为变压器主保护及下一级过流保护的后备；中、低压侧过流保护作为本侧母线及下一级设备的后备保护。当保护范围内故障时延时跳主变各侧断路器。

各厂家主变过流保护装置的整定原则相同，其整定计算方法如下：

Kk

过流定值：Idz=KfNIn，按躲过变压器

CT

最大负荷电流整定，按下级过流保护设备末端最小短路电流校验灵敏度（灵敏系数大于１．３）。

正序低电压定值：U1dz=0.7Un负序低电压定值：U2dz=0.06Un

ＫＫ为可靠系数，取１．２～１．３；Ｋｆ为返回系数，取０．９５；Ｉｎ为变压器相应侧额定电流；ＮＣＴ为相应侧电流互感器变比。Ｕｎ为变压器相应侧额定电压。１．４过负荷保护

变压器过负荷电流在大多情况都是三相对称，故过负荷保护也可只接入一相电流，当电流大于过负荷定值时，延时９ｓ作用于信号。过负荷保护原理简单，选择保护安装在哪一侧时，要考虑它能够反映变压器所有各侧线圈过负荷情况，一般降压变压器过负荷保护装在高压侧。

Kk

过负荷动作值Idz=KfNIn

CT

ＫＫ为可靠系数，取１．０５；Ｋｆ为返回系数，取０．８５；Ｉｎ为变压器相应侧额定电流；ＮＣＴ为相应侧电流互感器变比。

２　　结语

保护整定计算是一项细致工作，为保证整定计算正确性，还要注意：（１）认真阅读并理解厂家提供的装置技术说明书；（２）及时查阅保护二次设计图纸；（３）了解现场实际二次接线情况；（４）保护时限要按规定和相关保护时限配合；（５）校核保护灵敏度满足要求。

参考文献

表２　油流速整定值

［１］崔家佩，孟庆炎，陈永芳，等．电力系统

继电保护与安全自动装置［Ｍ］．水利电力出版社，１９９５（９）．

［２］中华人发共和国电力行业标准．３ｋＶ～

１１０ｋＶ电网继电保护装置运行整定规程，２００７（１２）．

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