王小宁，蒋建旭

（华电潍坊发电有限公司，山东 潍坊 261204）

启备变高低压侧相间保护整定配合分析

王小宁，蒋建旭

（华电潍坊发电有限公司，山东 潍坊 261204）

针对某厂启备变保护高低压侧相间保护整定配合出现的问题进行了细致分析，介绍了某厂启备变保护高低压侧相间保护的整定计算，并提出了解决方案。

相间保护；整定配合；分析；解决方案

变压器后备保护一般在各侧分别配置，构成高后备、中后备和低后备。各侧后备保护的作用不同，对系统的降压变而言，主电源侧的高后备主要作为变压器内部故障的后备保护及中、低压侧母线故障的后备保护。中、低压侧的后备保护主要作为各侧引出线、各侧母线及各侧相邻设备的后备保护［1］。220 kV及以上的变压器采用双重化构成双主双后的配置。因此各侧后备保护的计算采用不同方法，在整定计算中应考虑后备保护的合理整定，满足灵敏性、选择性、可靠性等要求［2］。

1 启备变高低压侧相间保护整定

1.1 设备基本情况

设备基本情况如表1所示。

说明：穿越阻抗X1－2是高压绕组与总的低压绕组间的穿越电抗；半穿越阻抗X1－2′是高压绕组与1个低压绕组间的穿越电抗；半穿越阻抗X1－2″是高压绕组与另1个低压绕组间的穿越电抗；分裂阻抗X2′－2″是分裂绕组间的分裂电抗。

表1 启备变参数

1.2 保护定值配置情况

1.2.1 启备变高压侧相间后备保护［3］

a.动作电流

按躲过变压器的额定电流整定。

式中Kk——可靠系数，取1.2；

Kf——返回系数，取0.95；

Ie——电流元件装设处的变压器额定电流。

与低压侧分支过流II段配合。

式中Kco——配合系数；

Idz.A——低压A分支过流保护Ⅱ段动作电流；

IeB——另一低压分支额定电流；

ULN／UHN——低压侧与高压侧实际变比。

动作电流取以上2种情况最大者。

b.低电压元件

按躲过母线上所连接电动机自启动时母线最低电压整定。

c.负序过电压值

按躲过正常运行时出现的最大不平衡负序电压整定。

d.灵敏度计算

灵敏系数校验：

符合要求。

式中：为后备保护区末端两相金属短路时流过保护的最小短路电流。

e.动作时限

与低压侧分支过流II段保护动作时间配合整定。

f.定值单

高压侧相间后备保护定值如表2所示。

表2 高压侧相间后备保护定值

1.2.2 启备变低压侧分支保护

1.2.2.1 过流Ⅰ段［4］

a.动作电流

与厂用高压母线上所有负荷最大速断保护配合整定。

式中Krel——可靠系数，取1.1～1.2；

Isd——母线负荷最大速断保护动作值；

Iw——高压母线的正常工作电流；

Im——所取负荷的正常工作电流。

A分支：与6 kV公用A段脱硫备用电源进线开关配合整定。

B分支：与6 kV公用B段脱硫备用电源进线开关配合整定。

与该分支过电流保护II段动作电流配合整定。

式中：Kco为配合系数，取1.2～1.3。

A分支：与A分支过电流保护Ⅱ段动作电流配合整定。

B分支：与B分支过电流保护Ⅱ段动作电流配合整定。

分支过流保护I段动作电流取以上2种情况最大者。

定值如下：

b.灵敏度计算

按最小运行方式下厂用高压母线两相短路计算灵敏度。

A分支：

符合要求。

B分支：

符合要求。

式中：为厂用高压母线上最小两相短路电流。

c.动作时限

与厂用高压母线馈线电流速断保护动作时间或者F－C回路熔断器熔断时间配合整定。

1.2.2.2 过流Ⅱ段

a.动作电流

过流Ⅱ段按躲过正常运行的负荷电流整定［5］。

式中Krel——可靠系数，取1.2；

Kre——返回系数，取0.95；

IT.N——电流元件装设处的变压器额定电流。

A分支：

B分支：

定值如下：

b.低电压元件

按躲过母线上所连接电动机自启动时母线最低电压整定。

c.负序过电压值

按躲过正常运行时出现的最大不平衡负序电压整定。

d.动作时间

1.2.2.3 定值单

A分支复压过流保护定值如表3所示，B分支复压过流保护定值如表4所示。

表3 A分支复压过流保护定值

表4 B分支复压过流保护定值

2 启备变高低压侧相间保护整定配合存在的问题

a.启备变高压侧配置过流Ⅱ段保护，定值按躲过额定电流和与低压侧分支过流Ⅱ段配合的原则整定，Ⅰ段时限1.5 s跳A、B分支，Ⅱ段时限1.8 s跳高压侧开关，均经复压闭锁。低压侧配过流Ⅰ段和过流Ⅱ段保护，过流Ⅰ段按与出线速断、分支过流Ⅱ段电流配合整定，延时0.5 s，过流Ⅱ段按躲过变压器额定电流整定，过流Ⅱ段经复压闭锁。高压侧复压过流：低压56 V，负序电压6 V，过流定值0.6 A，折算到一次侧144 A（TA变比：1 200／5），动作时限为2段，Ⅰ段延时1.5 s跳A、B分支，Ⅱ段延时1.8 s跳高压侧开关。

低压侧A分支复压过流：低压56 V，负序电压6 V，过流Ⅰ段不经复压闭锁，定值14.9 A，折算到一次侧8 940 A（3 000／5），延时0.5 s跳A分支。过流Ⅱ段经复压闭锁，定值5 A，折算到一次侧3 000 A（3 000／5），延时1.5 s跳A分支。

低压侧B分支复压过流：低压56 V，负序电压6 V，过流Ⅰ段不经复压闭锁，定值13.2 A，折算到一次侧7 920 A（3 000／5），延时0.5 s跳B分支。过流Ⅱ段经复压闭锁，定值3 A，折算到一次侧1 800 A（3 000／5），延时1.5 s跳B分支。

启备变高低压侧相间保护统一至高压侧定值如表5所示。

表5 统一至高压侧定值

以上分析可以看出，对于单个分支来说，当故障电流大于144 A，小于分支过流Ⅰ段定值时，分支过流Ⅱ段与高压侧过流Ⅰ段同时动作，存在越级跳闸将另1分支跳开的隐患［6］。

b.当高厂变跳闸时，启备变分支作为厂用电系统的备用电源，应能进行厂用电系统的自投。因而启备变低压侧分支过流Ⅰ段保护还应与自投后的最大负荷进行配合整定，并进行灵敏度校验［7］。

c.启备变低压分支过流Ⅱ段保护动作电流和复压元件（即低电压元件和负序电压元件）应进行灵敏度校验［8］。

3 解决方案

a.从上述对启备变高压侧相间后备保护与低压侧分支保护整定配合存在的问题进行了分析，对启备变高压侧相间后备保护与低压侧分支保护整定配合问题提出解决方案。取消启备变高压侧相间后备保护过流Ⅱ段，将启备变高压侧相间后备保护过流Ⅰ段时限与低压侧分支保护过流Ⅱ段时限配合，增加1个时间级差。将过流Ⅰ段控制字出口改为全停［9］。启备变高压侧相间后备保护定值更改情况如表6所示。

b.对启备变低压侧分支过流Ⅰ段保护应与自投后的最大负荷进行配合整定，并进行灵敏度校验。

表6 高压侧相间后备保护定值

c.对启备变低压分支过流Ⅱ段动作电流按厂用高压母线上最长电缆末端两相短路计算灵敏度，要求灵敏度不低于1.2。对启备变低压分支过流Ⅱ段复压元件即低电压元件和负序电压元件进行灵敏度校验。低电压元件按厂用高压母线上最长电缆末端三相短路计算灵敏度，要求灵敏度不低于1.5。负序电压元件按厂用高压母线上最长电缆末端两相短路计算灵敏度，灵敏度不低于1.5［10］。

4 结论

对启备变高压侧相间后备保护与低压侧分支保护配合存在的问题整改后，收到以下效果。

a.启备变高压侧相间后备保护与低压侧分支保护能够很好地配合，解决了越级跳闸的隐患，保证了继电保护的选择正确性。

b.当厂用电系统发生故障跳闸，启备变分支作为备用电源时，启备变低压侧分支过流Ⅰ段保护正确灵敏、动作可靠。

c.对启备变低压分支过流Ⅱ段进行灵敏度校验后，保证了启备变低压侧分支过流Ⅱ段保护的灵敏性。

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Analysis on Setting Coordination of Phase Protection at High and Low Voltage Sides for Startup Transformer

WANG Xiao⁃ning，JIANG Jian⁃xu
（Huadian Weifang Genertation Co.，Ltd.，Weifang，Shandong 261204，China）

The setting calculation of the phase protection for high and low voltage sides of the high voltage standby transformer is intro⁃duced.The problem of setting coordination of the phase protection of the high and low voltage sides of the high voltage standby trans⁃former is analyzed.The problems are directly threatened by the safe and stable operation of the equipment.Therefore，a solution to the problem is proposed.

Phase protection；Setting coordination；Analysis；Solution

TM77

A

1004－7913（2016）05－0046－04

王小宁（1980—），女，学士，工程师，从事电厂继电保护技术研究工作。

2015－11－20）