摘要：針對(duì)電力系統(tǒng)末端山區(qū)電網(wǎng)短路電抗的巨大差異，從110千伏變電站主變壓器縱差保護(hù)的整定和靈敏度校核兩方面探討整定中的問題及解決方法。關(guān)鍵詞：干線變壓器；縱向差異；設(shè)定；縱差保護(hù)是干式變壓器的主要保護(hù)之一，它以環(huán)流原理為基礎(chǔ)，并與干式變壓器各側(cè)電流的幅值和相位原理相比較。正常運(yùn)行時(shí)，在保護(hù)范圍外發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作，因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置內(nèi)沒有動(dòng)作電流流動(dòng)；然而，當(dāng)干式變壓器的繞組和出線發(fā)生多相短路故障時(shí)，大電流接地系統(tǒng)側(cè)的繞組和出線發(fā)生單相接地短路，繞組匝間發(fā)生短路故障時(shí)，干式變壓器每側(cè)的斷路器可以快速選擇性地跳閘，從而達(dá)到快速排除故障和保護(hù)干式變壓器的目的。蕉嶺電網(wǎng)作為山區(qū)縣級(jí)電網(wǎng)，位于電力系統(tǒng)的末端，不僅受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響很大，而且受電網(wǎng)中小水電站等地方電源裝機(jī)容量的影響也很大。其90%以上的裝機(jī)容量為無水庫調(diào)節(jié)的小水電站，導(dǎo)致系統(tǒng)(包括本地電源)向縣級(jí)電網(wǎng)變電站提供的短路電抗相差較大(大運(yùn)行模式下提供給110千伏變電站110千伏母線的短路電流是小運(yùn)行模式下的3倍以上)，從而將縣級(jí)電力提供給縣級(jí)。以2#主變壓器SSZ9-40000/115/38.5/11的整定計(jì)算為例， 以蕉嶺電網(wǎng)110千伏新浦變電站為例，說明縱差保護(hù)整定和校驗(yàn)中應(yīng)注意的問題。 1相關(guān)參數(shù)：電力系統(tǒng)(包括就地供電)向110千伏新浦變電站110千伏母線提供的大運(yùn)行方式和小運(yùn)行方式的正序短路電抗分別為：x大方式=0.0710和x小方式=0.2156；以上數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值。如果其參考電容SB=100毫伏，參考電壓U B=115kV千伏，其參考電抗XB=UB2/sb=132.25。2#干線變壓器參數(shù)：SSZ9-40000/115/38.5/11型，額定分接時(shí)短路電壓百分比為：高至中壓UT(1-2)%=9.6，中至低壓UT(2-3)%=6.8，高至低壓UT (1-3)%=17高壓側(cè)IE額定電流=200.8A.2數(shù)據(jù)計(jì)算為計(jì)算過程的可視化顯示，其平均額定電壓UC=115kV。110kV、35kV、10kV母線短路點(diǎn)名稱分別為d 1、d2、d3，短路電流為Id1、Id2、Id3分別。變電站的正常運(yùn)行方式是2#主變壓器先立運(yùn)行。變電所主要供應(yīng)建材用電；小水電站接入本站35kV、10kV母線的供電能力小，它們提供給本變電站母線的短路電流小，可以忽略不計(jì)。此外，由于電網(wǎng)中r <0.3x，根據(jù)GB/T 15544進(jìn)行三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算時(shí)，可以忽略計(jì)算中的電阻。電力系統(tǒng)向車站提供的110千伏母線短路電流計(jì)算如下：正序三相短路電流I(3)d1大=7.08ka小運(yùn)行方式下，正序三相短路電流I(3)dI小=2.33 Ka在小運(yùn)行方式下，正序兩相短路電流為I(2)d1小=2.02kA，在2#主變壓器運(yùn)行時(shí)，較大方式下只提供35kV和10kV母線對(duì)站短路電流的計(jì)算。各繞組短路電壓百分比的計(jì)算：高壓側(cè)繞組短路電壓按V1%=10.3計(jì)算；中壓繞組短路電壓按V2%=-0.7計(jì)算；低壓側(cè)繞組短路電壓按V3%=7.5計(jì)算。各繞組等效電抗計(jì)算：高壓側(cè)繞組電抗X1=34.05；中壓側(cè)繞組電抗x2=0；低壓側(cè)繞組電抗為X3=24.80。在馬克西 #p#分頁標(biāo)題#e#

根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定，繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和快速性的要求。同時(shí)，根據(jù)本規(guī)范的規(guī)定，靈敏度是指當(dāng)設(shè)備或線路的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏度系數(shù)。靈敏度系數(shù)應(yīng)根據(jù)正常運(yùn)行模式(包括正常維護(hù))和故障類型計(jì)算。根據(jù)此規(guī)定，干式變壓器縱差保護(hù)中差動(dòng)電流分量短路保護(hù)的較小靈敏度系數(shù)不應(yīng)小于“2.0”，即KLM2，其中I(2)d1小=2.02kA，則IDZI(2)d1小/2=1.01kA，以滿足較小靈敏度系數(shù)不小于2.0的要求。現(xiàn)在問題來了。差動(dòng)動(dòng)作電流的整定值可以避免涌流，但如果根據(jù)避免外部短路引起的較大不平衡電流來設(shè)定，差動(dòng)動(dòng)作電流的整定值應(yīng)大于I(3)d2，即1.53kA；如果要滿足靈敏度要求，差動(dòng)電流元件的整定值應(yīng)小于1.01千伏安，對(duì)于主變壓器的縱差保護(hù)，應(yīng)根據(jù)避免外部短路引起的較大不平衡電流來整定，還是應(yīng)滿足靈敏度要求。從作者的角度來看，滿足靈敏度要求是較好位的。滿足靈敏度要求是保證可靠運(yùn)行的前提，即保證差動(dòng)保護(hù)在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)能迅速切斷故障，使其在運(yùn)行時(shí)動(dòng)作，較終達(dá)到保護(hù)主變壓器和電網(wǎng)的目的。因此，在整定方案中，110千伏新浦變電站2#主變壓器差動(dòng)運(yùn)行電流整定為1.01千伏安，可避免勵(lì)磁涌流，滿足靈敏度要求；為解決外部短路引起的較大不平衡電流無法避免的問題，結(jié)合主變壓器微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)，不僅投入差動(dòng)速斷保護(hù)，

也投入比率差動(dòng)保護(hù)，以提高保護(hù)躲過外部短路時(shí)產(chǎn)生的較大不平衡電流的能力。該保護(hù)方案作為繼電保護(hù)方案特殊處理方式，經(jīng)過主管安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)審批后，至今運(yùn)行已超過一年時(shí)間，未發(fā)生拒動(dòng)或者誤動(dòng)事故，確保了電網(wǎng)和設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。 將110kV 新鋪?zhàn)冸娬?#主干式變壓器的整定經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用到蕉嶺電網(wǎng)內(nèi)，同樣存在整定難題的其余6個(gè)110kV和35kV變電站，共11臺(tái)主干式變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流的整定上，以上所有保護(hù)方案已運(yùn)行一年以上，均未發(fā)生保護(hù)的拒動(dòng)或者誤動(dòng)事故，保護(hù)正確動(dòng)作率為100%，從而為確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行作出了努力。