110kV及以下不接地系统的Y/D11型降压变压器保护整定
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【摘 要】本文介绍了110kv及以下不接地系统的Y/d11型降压变压器的故障类型及其相应的保护配置，并详细阐述了变压器保护的整定计算。
【关键词】变压器；保护；整定；Y/D11
0.引言
变压器是现代电力系统中的主要电器设备之一。按照现在制造的电力变压器的结构，变压器运行的可靠性很高。但是，由于变压器发生故障时造成的影响很多，故应加强其继电保护装置的功能，以提高电力系统的安全运行水平。110kV及以下不接地系统的Y/D11型降压变压器继电保护装置的配置原则一般为：
（1）应装设反应内部短路和油面降低的瓦斯保护。
（2）应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护。
（3）应装设作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护（或带有复合电压启动的过电流保护）。
（4）为防止变压器过负荷的变压器过负荷（信号）保护。
1.变压器差动保护整定
为了防御变压器内部线圈及引出线的相间及匝间短路，应装设变压器的纵联差动保护。
1.1对差动保护的影响因素
1.1.1励磁涌流对差动保护的影响及解决办法
当变压器空投于系统或在系统故障切除后电压恢复时，将产生很大的励磁涌流。由于涌流具有很大的数值和非周期分量，对差动保护有很大的影响。涌流具有较大2次谐波分量，可以利用这一显著特点制成2次谐波制动的变压器差动保护。
1.1.2不平衡电流对差动保护的影响
当变压器外部短路时，差流回路中将产生很大的不平衡电流。不平衡电流由电流互感器的传变误差、变压器各侧分接头变动和各侧电流互感器二次电流不完全相等而产生的。因此在差动保护中必须计算。
1.2差动保护的整定计算
1.2.1差动速断
（1）差动速断的整定计算。
1）按躲过变压器励磁涌流计算。即，Iop=KrelIe.max
2）按躲过外部短路时的最大不平衡电流计算。即，Iop=Kk（KtxfiKfzq+ΔU+Δf）Ie.max
3）按躲过电流互感器二次回路断线时计算。即，Iop=KkIe.amx
选取最大者。
（2）差动速断的灵敏度。
差流速断保护的灵敏度按小方式下保护安装处两相金属性短路计算，要求Klm≥1.2。
1.2.2比率差动
（1）比率差动的整定计算。
1）最小动作电流：按躲过额定负载运行时的最大不平衡电流整定。
一般取：Iop=（0.2―0.5）In。
2）最小制动电流的整定：Ires=（0.8-1.0）In。
3）比率制动系数K的整定：一般取K=0.5。
4）谐波制动的整定。
利用二次谐波来防止励磁涌流误动的差动保护，二次谐波的比表示差流中的二次谐波分量与基波分量的比值。一般二次谐波制动比可整定为15%-20%。
（2）灵敏度的计算。
按小方式下保变压器其它侧有2倍灵敏度。
2.变压器后备保护整定
为了防止变压器外部故障引起的过电流及作为变压器之后备保护，在变压器上装设带低电压或不带低电压比赛的过电流保护装置。如果其灵敏度不够，或为了简化保护接线，也可装设带复合电压闭锁的过电流保护。
2.1变压器保护的过电流保护
简单的过电流保护，适用于容量不大的单侧电源变压器，作为变压器的后备保护。其整定值可按下述条件计算：
（1）按躲过最大负荷电流整定，即Idz=Kk*Ifh.max/Kf。
（2）按躲最大自启动电流整定，即Idz=Kk*Kzqd*Ie。
（3）按躲过变压器低压母线自动投入负荷整定，即Idz=Kk（Ifh. max+Kzqd*Ifh.zt）。
（4）按与相邻保护配合整定。Idz=Kk I'dz。
时间t=t'+Δt
灵敏度校验：按变压器低压母线故障时的最小短路电流计算，即Klm=I d.min/Idz。
2.2变压器带复压闭锁的过电流保护
对升压变压器、大容量变压器，系统间的联络变压器以及其他负荷电流较大的变压器等，均可能出现短时间的过负荷运行方式。当采用一般简单的过电流保护灵敏度不够时，均可装设带复压闭锁的过电流保护装置。
2.2.1复合电压的整定
（1）低电压的整定：按取U=0.7Un整定
灵敏度校验：Klm= U/Ur.max
要求Klm≥1.3（近后备）或Klm≥1.2（远后备）。
（2）负序电压的整定：取U2=（0.06～0.08）Un
灵敏度校验：K=U2.min/U2
要求Klm≥1.3（近后备）或Klm≥1.2（远后备）。
2.2.2复合电压过流
（1）复合电压过流整定计算。
过流保护主要用于降压变压器，是作为防御外部相间短路引起的变压器过流和变压器内部相间短路。
1）按躲过最大复合电流整定。
2）按躲过最大自启动电流整定。
3）按躲过变压器低压母线自动投入负荷整定。
4）按与相邻保护配合整定。
定值计算公式见2.1
时间t=t'+Δt
灵敏度校验：按低压母线故障时的最小短路电流计算，即Klm=Imin/Idz。
2.3高低压侧后备保护的配合系数
Y侧电流可表示如下：
由上式可知高压侧过流保护系数KH至少是低压侧电流保护系数 KL的倍，
即KH≥KL
3.零序过流保护
中性点不固定接地的变压器零序过电流保护按一次值100A整定。
4.零序电压保护
（1）低压侧单相接地故障一般整定为20V
（2）高压侧一般整定为150V
5.间隙零序电流保护
按一次动作电流100A整定。
6.过负荷
按躲过额定电流整定，Igfh =Krel*In/Kr。
7.结语
经济发展电力先行，变压器是电力系统重要的组成部分，变压器的安全稳定运行对整个社会具有非常重要的意义，继电保护是变压器的安全卫士，变压器保护的正确整定为变压器的安全稳定运行提供有力的保障，为经济的发展保驾护航。 [科]
【参考文献】
[1]崔家佩，孟庆炎，陈永芳，熊炳耀.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.中国电力出版社，1993.3.
[2]国家电力调度通信中心编著.国家电网公司继电保护培训教材.中国电力出版社，2009.4.