变压器纵差保护的计算

摘要：针对处于电力系统末端山区电网的短路电抗大小差别大，从一座110 kV变电站的主变压器纵差保护的整定和灵敏度校验，探讨整定存在的问题及解决方案。 

关键词：主变压器；纵差；整定；校验 

中图分类号：TM774 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)02-0015-02 

作为变压器主保护之一的纵联差动保护，是按循环电流原理，以比较变压器各侧电流的幅值和相位原理构成的；其在正常运行及保护范围外部故障时，因保护装置内没有动作电流流过，所以保护装置不会动作；而在变压器绕组和引出线发生多相短路故障，大电流接地系统侧绕组和引出线发生单相接地短路，及绕组匝间发生短路故障时，能快速无选择地动作跳开变压器各侧断路器，从而达到快速切除故障，保护变压器的目的。 

蕉岭电网作为山区县级电网，处于电力系统的末端，不仅受电力系统运行方式变化影响较大，而且受电网内小水电等地方电源的装机容量影响大，其90%以上装机为无水库调节径流式小水电站，导致系统（含地方电源）提供至县级电网变电站短路电抗差别大（大运行方式时提供至110kV变电站110kV母线的短路电流是小运行方式的3倍以上），这就给县级电网变电站，主变压器纵差保护的整定和灵敏度校验带来一定的困难。 

现在就以蕉岭电网110kV新铺变电站2# 主变压器，SSZ9-40000/115/38.5/11，整定计算为例，说明纵差保护整定和校验应注意的问题。 

1 相关参数 

电力系统(含地方电源)提供至110kV新铺变电站110kV母线的大运行方式和小运行方式正序短路电抗分别为： 

X大方式=0.0710 和X小方式=0.2156；以上数值均为标么值，其基准容量SB=100MVA，基准电压U B=115kV，则其基准电抗X B=U B2/S B=132.25Ω。 

2# 主变压器参数：型号SSZ9-40000/115/38.5/11，额定分接时短路电压百分数为：高对中压UT(1-2)%=9.6，中对低压为UT(2-3)%=6.8，高对低压UT(1-3)%=17.8；高压侧额定电流IE=200.8A。 

2 数据计算 

为了计算过程的直观显示，其平均额定电压UC=115kV。 

110kV、35kV和10kV母线短路点名称编号分别为d1、d2和d3，短路电流分别为Id1、Id2和Id3；该变电站正常运行方式为2#主变压器单独运行。 

该变电站以供建材用电为主；接入该站35kV和10kV母线的地方小水电电源容量小，它们提供至该变电站母线短路电流小，因此可以忽略不计；此外，因为电网内R＜0.3X，依据三相交流系统短路电流计算GB/T 15544的规定，计算可忽略电阻。 

电力系统提供至该站110kV母线短路电流，经计算： 

大运行方式正序三相短路电流I(3)d1大=7.08kA；小运行方式正序三相短路电流I(3)dI小=2.33 kA；则其小运行方式正序两相短路电流为I(2)d1小= 2.02kA。 

仅2#主变压器运行时系统最大方式下提供至该站35kV和10kV母线短路电流计算。 

各绕组短路电压百分数计算： 

高压侧绕组短路电压经计算为V1%=10.3；中压侧绕组短路电压经计算为V2%=-0.7；低压侧绕组短路电压经计算为V3%=7.5。 

各绕组等值电抗计算： 

高压侧绕组电抗为X1=34.05Ω；中压侧绕组电抗为X2=0Ω；低压侧绕组电抗为X3=24.80Ω。 

系统最大运行方式下，提供至110kV新铺变电站35kV母线三相短路电流为：I(3)d2大=1.53kA；系统最大方式下提供至110kV新铺变电站10kV母线三相短路电流为：I(3)d3大=0.97kA。 

3 差动动作电流的整定和灵敏度校验 

该台主变压器纵差保护差动动作电流整定应考虑如下方面。 

依据运行经验，等容量变压器的励磁涌流按照5倍高压侧额定电流整定，因此躲过励磁涌流按照5IE=1004A（一次值）整定。