变压器保护定值整定.doc

变压器定值整定说明
注：根据具体保护装置不同，可能产品与说明书有不符之处，以实际产品为主。
差动保护
（1）、 平衡系数的计算
项目
名称
各侧参数
高压侧
中压侧
低压侧
一次
电流
IH=
IM=
IL=
一次接
线方式
Y
Y
Δ
二次接
线方式
Y
Y
Y
二次
电流
Ih=
Im=
Im=
平衡
系数
K1=
K2=
K3=

对上述表格的说明：
1、 Sn为计算平衡系数的基准容量。对于两圈变压器Sn为变压器的容量；对于三圈变压器Sn一般取变压器高压侧的容量。
2、 Uh、Um、Ul分别为变压器高压侧、中压侧、低压侧的实际运行的电压。
3、 nha、nma、nla分别为高压侧、中压侧、低压侧的TA变比。
4、 TA的二次侧均接成“Y”型
5、 Ib为计算平衡系数的基准电流，对于两圈变压器，Ib取高压侧的二次电流；对于三圈变压器Ib一般取低压侧的二次电流。如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4，那么要更换基准电流Ib，直到平衡系数满足0.1<K<4；如果无论怎么选取基准电流都不能满足0.1<K<4的要求，建议使用中间变流器
（2）、最小动作电流Iop。0
Iop。0为差动保护的最小动作电流，应按躲过变压器额定负载运行时的最大不平衡电流整定，即：
Iop.0=
式中：
In为变压器的二次额定电流，
Krel为可靠系数，Krel=1.3—1.5；
fi(n)为电流互感器在额定电流下的比值误差。fi(n)=±0.03（10P），fi(n)=±0.01（5P）
ΔU 为变压器分接头调节引起的误差（相对额定电压）；
Δm为TA和TAA变比未完全匹配产生的误差，Δm一般取0.05。
一般情况下可取：
Iop.0=（0.2—0.5）In。
（3） 最小制动电流的整定
Ires.0 = 。
（4）、比率制动系数K的整定
最大不平衡电流的计算
a、三圈变压器
Iunb.max =KstKaperfiIs.max +ΔUHIs.H.max +ΔUMIs.M.max+Δm1Is.1.max+Δm2Is.2.max
式中：
Kst为TA的同型系数，Kst=1.0
Kaper 为TA的非周期系数，Kaper=1.5—2.0（5P或10P型TA）或Kaper=1.0（TP型TA）
fi 为TA的比值误差， fi=0.1；
Is.max为流过靠近故障侧的TA的最大外部短路周期分量电流；
Is.H.max、Is.M.max分别为在所计算的外部短路时，流过调压侧（H、M）TA的最大周期分量电流；
Is.1.max、Is.2.max分别为在所计算的外部短路时，流过非靠近故障点的另两侧的最大周期分量电流；
Δm1、Δm2为由于1侧和2侧的TA（包括TAA）变比不完全匹配而产生的误差，初选可取Δm1=Δm2=0.05；
b、 两圈变压器
Iunb.max =（KstKaperfi +ΔU +Δm）Is.max
式中的符号与三圈变压器一样。
最大制动系数为：
Kres.max=
Ires为差动的制动电流，它与差动保护原理、制动回路的接线方式有关，对对于两圈变压器Ires= Is.max。
比率制动系数：
K=
一般取K=0.5。
（5）、灵敏度的计算
在系统最小运行方式下，计算变压器出口金属性短路的最小短路电流Is.min,同时计算相应的制动电流Ires；在动作特性曲线上查出相应的动作电流Iop；则灵敏系数Ksen为：
Ksen=
要求Ksen≥2.0。

（6）、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%。
（7）差流速断
为了加速切除变压器严重的内部故障，常常增设差流速断保护，其动作电流按照避越励磁涌流来整定，即：
Iop=KrelIe.amx
式中：Ie.amx为变压器实际的最大励磁涌流。
Krel为可靠系数，可取1.15—1.30。
实际的最大的励磁涌流很难测量，一般取Iop=（4—8）Ie。
Ie为变压器的额定电流。
差流速断保护的灵敏度系数按正常运行方式下保护安装处两相金属性短路计算，要求Ksen≥1.2。
（8）差流越限
一般取0.
复合电压
1、低电压的整定和灵敏度系数校验
躲过电动机自起动时的电压整定：
当低电压继电器由变压器低压侧电压互感器供电时，
Uop=(0.5～0.6)Un
当低电压继电器由变压器高压侧电压互感器供电时，
Uop=0.7Un
灵敏系数校验
低电压继电器的灵敏系数按下式校验
Ksen= Uop/Ur.max/Ny
式中
Ny为电压互感器变比。
Ur.max为计算运行方式下灵敏系数校验点发生金属性相间短路时保护安装处的最高残压要求Ksen≥1.3（近后备）或Ksen≥1.2（远后备）。
2、负序电压的整定和灵敏系数校验
负序电压继电器应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定。不平衡电压通过实测确定，当无实测值时，根据现行规程的规定取
Uop.2=(0.06～0.08)Un
灵敏系数校验
负序电压继电器的灵敏系数按下式校验
Ksen= Uk.2.min/Uop.2/Ny
式中
Uk.2.min为后备保护区末端两相金属短路时保护安装处的最小负序电压，要求Ksen≥1.3（近后备）或Ksen≥1.2（远后备）。
复合电压方向过流
复合电压启动的过流保护宜用于升压变压器系统、联络变压器和过流保护不能满足灵敏度要求的降压变压器。
1、电流的整定计算和灵敏度的校验
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。
过流保护的动作电流计算：
为了保证选择性，过流保护的动作电流应躲过可能流过变压器的最大负荷电流即：
Iop = Krel*I l. max/Kr/Na
式中
Krel为可靠系数，取1.2～1.3。
Kr为返回系数，取0.85～0.95
Il.max为最大负荷电流
Na为电流互感器变比
最大负荷电流Il.max可按以下情况考虑并取最大者：
a 对并列运行的变压器，应考虑切除一台时，余下变压器所产生的过负荷电流，当各台变压器容量相等时，可按下式计算：
I l.max = m*I n /(m-1)
式中
m为并列运行变压器的最少台数
In为每台变压器的额定电流
当并列运行的变压器容量不相等时，应考虑容量最大的一台变压器断开后引起的过负荷。
b 当降压变压器的低压侧接有大量异步电动机时，应考虑电动机的自启动电流，即：
I l.max = K ss I¢ l.max
式中
I¢ l.max为正常运行最大负荷电流
K ss为电动机自起系数,其值与负荷的性质及电源间的电气距离有关,取1.5～2
c 对两台分列运行的降压变压器，在负荷侧母线分段断路器上装有备用电源自动投入装置时，应考虑备用电源自动投入后负荷电流的增加。
I l.max = I1l.max + Kss Krem I2l.max
式中
I1l.max为所在母线段正常运行时的最大负荷电流
I2l.max为另一在母线段正常运行时的最大负荷电流
Krem为剩余系数
d 与下一级过流保护相配合，则：
I l.max =1.1I op + I m.max
式中
I op为分段断路器或与之相配合的馈线过流保护的动作电流；
I m.max为本变压器所在母线段的正常运行最大负荷电流
e 灵敏系数校验保护的灵敏系数校验可按下式校验
K sen = I k. min/ I op/ Na
式中
I k. min为后备保护区末端两相金属性短路时流过保护的最小短路电流
2、相间方向元件的整定
1) 三侧有电源的三绕组升压变压器,相间故障后备保护为了满足选择性的要求,在高压侧或中压侧要加功率方向元件,其方向通常指向该侧线路。
2) 高压侧及中压侧有电源或三侧均有电源的三绕组降压变压器和联络变压器，相间故障后备保护为了满足选择性要求，在高压侧或中压侧要加功率方向元件，其方向通常指向变压器，也可以指向本侧母线。
零序方向过流保护
1、I 段零序过流继电器的动作电流应与相邻线路零序过流保护I 段或II 段或快速主保护相配合：
I op.1= Krel Kbr I op. 0.11
式中
I op.1为零序电流I 段保护动作值
Krel为可靠系数,取1.1
Kbr为零序电流的分支系数，线路零序过流保护后备段保护末端发生接地故障，流过本保护的零序电流与流过线路的零序电流之比,取各种运行方式的最大值。
2、II 段零序过流继电器的动作电流应与相邻线路零序过流保护的后备段相配合：
I op.2= Krel Kbr I op. 0.12
式中
I op.2为零序电流II 段保护动作值
Krel为可靠系数取1.1
Kbr为零序电流的分支系数，线路零序过流保护后备段保护末端发生接地故障，流过本保护的零序电流与流过线路的零序电流之比，取各种运行方式的最大值。
3 灵敏系数校验
Ksen= 3Ik.0.min/Iop.0/Na
式中
Ik.0.min为I 段或II段对端母线接地短路时流过保护安装处的最小零序电流。
Iop.0为I 段或II段零序过流保护的动作电流。
要求Ksen≥1.5
零序电压保护
保护在中、低压侧单相接地故障发告警信号，一般整定为20V<Uop<100V
间隙零序电流及零序电压保护
间隙零序的过流保护的整定:
装在放电间隙回路的零序过流保护的动作电流与变压器的零序阻抗、间隙放电的电弧电阻等因素有关，难以计算。根据经验，保护的一次动作电流可取100A
间隙零序的过压保护的整定：
U0.max < Uop.0 < Uset
式中
Uop.0为零序电压动作值
U0.max为部分在中性点接地的电网中发生单相接地时，保护安装处可能出现的最大零序电压
Uset为用于中性点直接接地系统的电压互感器，在失去接地中性点时发生单相接地，开口三角绕组可能出现的最低电压
建议Uop.0=180V
过负荷、有载调压闭锁、通风启动保护
动作电流应按躲过绕组的额定电流整定，按下式计算：
Iop =Krel*In/ Kr
式中
Krel为可靠系数取1.05
Kr为返回系数取0.85～0.9
In为被保护绕组的额定二次电流
母线充电保护
动作电流应按躲过绕组的额定电流整定，按下式计算
Iop =Krel*In/ Kr
式中
Krel为可靠系数取1.05
Kr为返回系数取0.85～0.9
In为被保护绕组的额定二次电流
TV断线保护
1、额定电流计算
同变压器差动保护各侧额定二次电流的计算
2、闭锁电流的整定
闭锁电流一般应小于故障时本侧的最小二次电流
3、TV断线“接地方式”定值的整定
由于开口三角电压的变比由系统为中性点直接接地与否来决定，所以
当系统为中性点直接接地方式，则开口三角电压变比为时，“接地方式”控制字整定为1；
当系统为中性点不直接接地系统时，则开口三角电压变比为时，“接地方式”控制字整定为0。

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