摘要：針對電力系統(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；縱差保護是干式變壓器的主要保護之一，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。正常運行時，在保護范圍外發(fā)生故障時，保護裝置不會動作，因為保護裝置內(nèi)沒有動作電流流動；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，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，干式變壓器每側(cè)的斷路器可以快速選擇性地跳閘，從而達到快速排除故障和保護干式變壓器的目的。蕉嶺電網(wǎng)作為山區(qū)縣級電網(wǎng)，位于電力系統(tǒng)的末端，不僅受電力系統(tǒng)運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容量的影響也很大。其90%以上的裝機容量為無水庫調(diào)節(jié)的小水電站，導(dǎo)致系統(tǒng)(包括本地電源)向縣級電網(wǎng)變電站提供的短路電抗相差較大(大運行模式下提供給110千伏變電站110千伏母線的短路電流是小運行模式下的3倍以上)，從而將縣級電力提供給縣級。以2#主變壓器SSZ9-40000/115/38.5/11的整定計算為例， 以蕉嶺電網(wǎng)110千伏新浦變電站為例，說明縱差保護整定和校驗中應(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行方式和小運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)計算為計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。變電站的正常運行方式是2#主變壓器先立運行。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。此外，由于電網(wǎng)中r <0.3x，根據(jù)GB/T 15544進行三相交流系統(tǒng)短路電流計算時，可以忽略計算中的電阻。電力系統(tǒng)向車站提供的110千伏母線短路電流計算如下：正序三相短路電流I(3)d1大=7.08ka小運行方式下，正序三相短路電流I(3)dI小=2.33 Ka在小運行方式下，正序兩相短路電流為I(2)d1小=2.02kA，在2#主變壓器運行時，較大方式下只提供35kV和10kV母線對站短路電流的計算。各繞組短路電壓百分比的計算：高壓側(cè)繞組短路電壓按V1%=10.3計算；中壓繞組短路電壓按V2%=-0.7計算；低壓側(cè)繞組短路電壓按V3%=7.5計算。各繞組等效電抗計算：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，繼電保護和安全自動裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和快速性的要求。同時，根據(jù)本規(guī)范的規(guī)定，靈敏度是指當(dāng)設(shè)備或線路的保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬短路時，保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏度系數(shù)。靈敏度系數(shù)應(yīng)根據(jù)正常運行模式(包括正常維護)和故障類型計算。根據(jù)此規(guī)定，干式變壓器縱差保護中差動電流分量短路保護的較小靈敏度系數(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。差動動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，差動動作電流的整定值應(yīng)大于I(3)d2，即1.53kA；如果要滿足靈敏度要求，差動電流元件的整定值應(yīng)小于1.01千伏安，對于主變壓器的縱差保護，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行的前提，即保證差動保護在保護范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時能迅速切斷故障，使其在運行時動作，較終達到保護主變壓器和電網(wǎng)的目的。因此，在整定方案中，110千伏新浦變電站2#主變壓器差動運行電流整定為1.01千伏安，可避免勵磁涌流，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)合主變壓器微機保護裝置的特點，不僅投入差動速斷保護，

也投入比率差動保護，以提高保護躲過外部短路時產(chǎn)生的較大不平衡電流的能力。該保護方案作為繼電保護方案特殊處理方式，經(jīng)過主管安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)審批后，至今運行已超過一年時間，未發(fā)生拒動或者誤動事故，確保了電網(wǎng)和設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行。 將110kV 新鋪變電站2#主干式變壓器的整定經(jīng)驗，應(yīng)用到蕉嶺電網(wǎng)內(nèi)，同樣存在整定難題的其余6個110kV和35kV變電站，共11臺主干式變壓器的縱聯(lián)差動保護動作電流的整定上，以上所有保護方案已運行一年以上，均未發(fā)生保護的拒動或者誤動事故，保護正確動作率為100%，從而為確保電網(wǎng)的安全運行作出了努力。