35kV大容量变压器继电保护整定及配合

35kV大容量变压器继电保护整定及配合

作者：李泽民

来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2013年第11期

摘要：本文以某35kV运行线路为实际研究对象，该运行线路当中就接入有110kV，SFZ11-20MVA大容量变压器装置。以该变压器为切入点，针对其在继电保护整定计算以及继电保护动作配合方面所涉及到的相关问题展开综合研究与分析，希望能够在提高35kV线路供电作业安全性、稳定性方面发挥相应的价值。

关键词：大容量变压器继电保护 35kV线路整定计算配合

为了能够确保电网系统终端用户对于电能商品的需求得到充分的满足，要求在35kV电压等级变电站的建设与运行过程当中，通过设置大容量变压器装置的方式，以确保同一时间段内尽量多的进行电能的分配，同时也需要保障供电作业开展的持续性与稳定性。但，由于这部分变压器装置自身的容量水平相对较大，因此导致其在运行过程当中，最突出的缺点表现为：短路阻抗水平始终维持在较小范围之内。这一缺点直接导致了，在大容量变压器的正常运行过程当中，无法与继电保护，特别是后备保护形成有效的整定与配合。因此，要求通过研究继电保护整定计算方案的方式，综合探究可靠且有效的继电保护配合方案。本文即围绕以上问题，展开进一步的分析与研究。

1 35kV大容量变压器继电保护整定计算分析

某电压等级为110kV变电站中涉及到35kV线路，以此为依据，有SFZ11-20MVA大容量变压器装置接入该35kV电压等级线路运行过程当中。线路总长度为4.0km，系统母线阻抗水平为0.28/0.36，阻抗电压水平测定为8.0%。整个大容量变压器的接入示意图如下图所示（见图1）。

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图1 35kV大容量变压器接入示意图

首先，从电流保护的角度上来说，针对35kV电压等级线路而言，继电保护装置运行所遵循的基本整定依据为DL/T 584-95。结合该规程当中对于大容量变压器装置的整定要求来看，体现在：继电保护整定下延时电流速断数值应当确保相对于35kV线路末端故障具有可靠的灵敏度水平。具体的继电保护整定公式表现为：

IDZ≤ID·min/KLM；

该整定算式当中，KLM代表的是灵敏度系数，为了能够保障IDZ所对应的电流数值与整个35kV线路末端两相短路状态下的最小数值相一致，要求灵敏度系数的取值满足以下标准，

即：KIM≤1.5；在此基础之上，为了能够确保35kV接入大容量变压器下继电保护整定具有良好的选择性性能，就要求35kV线路接入大容量变压器状态下所对应的延时电流速断保护原则上能够充分规避变电站10kV电压等级母线短路对其所产生的影响。因此，在具体的继电保护整定计算过程当中，应当遵循以下公式进行整定：KK· ID.max≤IDZ；同时，将KK定义为可靠性系数，其取值应当按照整定规程，严格控制在1.2范围以内。结合以上分析不难发现：由于35kV线路接入了具有大容量特点的变压器装置，从而使得线路常态运行下的阻抗水平明显降低，当流过母线10kV短路事故发生的情况下，所对应生成的电流值较大，最终无法达到继电保护有效配合的目的。

其次，从主变后备保护的角度上来说，在对35kV接入大容量变电站进行继电保护整定计算的过程当中，有以下几个方面的原则性问题需要特别关注：第一，不管是相对于高压侧整定，还是相对于低压侧整定而言，主变后备保护都需要以过电流保护作为首选方案；第二，在对过流保护定值进行整定处理的过程当中，原则上需要以最大负荷的电流躲避为参照；第三，对于采取单台主变运行模式的变电站而言，在对其高压/低压侧进行继电保护整定的过程当中，需要确保过流保护时限较短。在充分遵循以上基本继电保护整定原则的基础之上，分别完成对高压侧、以及低压侧对应后备保护的整定工作。

2 35kV大容量变压器继电保护配合要点分析

对于35kV接入大容量变压器的继电保护整定配合而言，一旦出现了继电保护不配合方面的问题，需要在充分考量现阶段35kV线路接线情况的基础之上，对继电保护的配合方案进行合理的优化，分别从对灵敏度的优化，以及对过流保护问题的处理这两个方面入手，确保保护配合动作执行的可靠性，以确保供电的可靠性水平。具体而言，对于35kV大容量变压器继电保护配合而言，需要重点关注以下两个方面的问题：

首先，从对灵敏度进行整定的角度上来说，为了确保35kV运行线路电流速断延时保护性能能够得到有效的发挥，就要求通过对灵敏度进行取值计算的方式，以此为依据，确定与之相对应的整定数值。对于可能出现不配合的10kV电压等级线路而言，考虑到其灵敏段需要实现0.3s以内的电流保护配合，因此可以适当对电流速断保护的时限级差水平加以延长（建议提升至0.6s），按照此种方式对10kV线路灵敏段进行电流整定作业。在整定过程当中要求满足：IDZ.10≤3.3019 IDZ.35/kPH；其中，将IDZ.10定义为10kV电压等级线路所对应的灵敏段电流保护定值；IDZ.35定义为35kV电压等级线路所对应的灵敏段电流保护定值，kPH定义为配合系数（要求：配合系数的取值严格控制在1.1范围之内）。

其次，从对过流保护进行配合的角度上来说，由于对于35kV电压等级线路所接入大容量变压器设备而言，在后备保护中需要纳入对10kV线路后备保护动作的考量，因此要求通过增加保护过流方式，确保其动作时限能够与10kV线路灵敏段所对应整定时间相同步。同时，通过增加过流保护的方式，还能够确保对保护电流定值进行灵敏度整定的过程当中，不但能够按照10kV线路的母线线路故障情况加以考量，同时还需要严格控制在1.5倍数值范围之内。其

中，对于10kV母线而言，在其所对应短路电流流经主变低压侧开关两相短路状态下，所生成的电流min数值可以表现为：3（0.36+05.51020+0.375）=5570A，DZ。

3 结束语

针对电压等级为35kV的电力系统而言，在大容量变压器的运行过程当中，最突出的缺点即表现为：短路阻抗水平始终维持在较小范围之内。导致在大容量变压器的正常运行过程当中，无法与继电保护形成有效的整定与配合，进而对整个电力线路的稳定、安全运行均产生了不良的影响。为了有效地解决这一问题，本文试就35kV大容量变压器继电保护整定与配合方面的相关问题加以了分析，研究了有效的继电保护配合策略，望成功用于实践。

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