方 向） 过 流 保 护， 实质上是复合 复合电压闭锁 （ 电压起动的过电流 保 护 ， 复合电压闭锁元件是利用 低电压和负序电压 复 合 反 映 变 压 器 相 间 故 障 ， 它是 防止过流保护误动作的对称序电压测量元件 。 也就 是说 ， 在不对称性故障时 ， 出现负序电压以及在对称
［ 收稿日期 ］ ０ １ ２ ０ ５ ２ ８ ２ － － ［ （ ， 作者简介 ］ 邹圣权 男， 湖北人 ， 高级工程师 。 １ ９ ６ ５－ ）
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［ ］Ｔ ａ ｅ ｒ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｌ ｅ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｅ ｒ ｂ ａ ｃ ｋ ｕ ａ ｎ ｄ ｐ ｐ ｐ ｐ ｐ ｇ ｐ ， ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍ ｏ ｕ ｎ ｄ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｅ ｘ ａ ｔ ｉ ａ ｔ ｅ ｓ － ｐ ｐ ｇ ｇ ｐ ｇ ａ ｐ ｎ ｉ ｎ ｗ ｉ ｔ ｈ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｒ ｏ ｏ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ． ｇ ｐ ｐ ｐ ［ ］ ；ｃ ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｅ ｒ ｂ ａ ｃ ｋ ｕ ｏ ｍ ｏ ｕ ｎ ｄ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｐ ｇ ｇ ｐ ｐ ｙ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｐ ｇ 变压器后备保护通常包括反映相间短路的后备 保护和反映接地短 路 的 后 备 保 护 ， 后备保护可作为 变压器本体差动保 护 的 后 备 ， 也可对变压器外部故 障引起的过电流起 到 保 护 作 用 ， 作为变压器各侧母 线以及部分出线的远后备保护 。 对外 部 接 地 短 路 故 障 ， 采用零序过电流保护或 根据保护选择性要求 ， 确定是否采用 零序电压保护 ， 零序功率方向元件 。 对外部相间短路故障 ， 可采用过电流保护 ， 但纯 过电流保 护 仅 仅 适 用 于 容 量 较 小 的 单 侧 电 源 变 压 器 。 对于大容量变 压 器 ， 过电流保护往往灵敏度不 这时可装设带复合电压闭锁的过电流保护 ， 以提 足，
Ｉ Ｉ３ ／ Ｋｌ ２ ２ ４． ９ ７ ３Ａ ｄ ｚ＝ ｍ ＝１ 动作时间 ： Ｔ １＝Ｔ’ ＋Δ ｔ 切 母 联， Ｔ ２＝Ｔ １＋Δ ｔ 切本侧 ， 为主变中压侧复 Ｔ ３＝Ｔ ２＋Δ ｔ 切 三 侧 。Ｔ’
压闭锁过流保护切主变三侧时间 。 对于两侧或三侧有电源的双绕组和三绕组降压 变压器 ， 增加纯过电 流 保 护 当 主 变 高 压 侧 发 生 故 障 时， 中压侧过流保护 可 能 无 法 与 高 压 侧 复 压 过 流 保 护有效配合 。 此时需校核反方向大方式下主变高压 侧三相短路时流过中压侧的电流是否大于纯过电流 （ 下转第 ４ １ 页） ·３ １·
（ ） 中图分类号 ］ＴＭ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１ ７ ７ ４ ［ ０ ０ ６ ３ ９ ８ ６ ２ ０ １ ２ ０ ５ ０ ０ ３ ０ ０ ２ ［ － － －
Ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｃ ｏ ｍ ｏ ｕ ｎ ｄ Ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ Ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｇ ｇ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｅ ｒ
邹圣权 ， 张 振， 魏宝林
（ ） 湖北 宜昌 供 电公司 ， 湖北 宜昌 ４ 保 护 整 定 中 遇 ［ 文章介绍了 变 压器 后 备 保 护 的 配 置 原 则 ， 到 的 问题 ， 并结 合 实 际 提 出了 解 决 方 案 。 关键词 ］ ［ 变 压器 后 备 保 护 ； 复 合 电 压闭 锁 过 流保 护 ； 保 护 整定
［］
对称短路时 ， 可以显著提高电压元件的灵敏度 ， 而且 负序电压元件定值计 不受变压器接线方 式 的 影 响 ， 算方法如下 ： 负序电压元件动作电压按躲过正常运行时负序 电压过滤器的最大不平衡输出电压计算 ， 即 ） Ｕｓ ０． ０ ６ ～ ０． ０ ７ ＵＮ ｅ ｔ ． ２ ＝ （ ： 灵敏度校验
第３ ６ 卷第 ５ 期 ２ ０ １ ２年１ ０月
湖 北 电 力
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变压器复压闭锁过流保护整定探讨
２ 低电压元件的灵敏度校核及建议
因变 压 器 外 部 发 生 不 对 称 短 路 故 障 时 ， 负序电 压元件的灵敏度较 高 ， 故本文复压校核只针对变压 器外部发生三相短路对称故障时对低电压定值进行 ／ 校核 。 根据低电压元件灵敏度校验公式 Ｋｓ Ｕｓ ｅ ｎ＝ ｅ ｔ 求出校验点故障时电压继电器装设母 Ｕｒ ｅ ｖ ． ｍ ａ ｘ可 知 ， 线上 的 最 大 残 压 Ｕｒ ｅ ｖ ． ｍ ａ ｘ即 可 得 到 灵 敏 度 Ｋ ｓ ｅ ｎ的 大 母线等值电 小 。 设变压器出线线 路 正 序 电 抗 为 Ｘ， 抗为 Ｘｓ， 取母 线 ＴＶ 二 次 额 定 电 压 １ 则线路 ０ ０ Ｖ， ／ （ 末端三相 对 称 短 路 时 母 线 残 压 Ｕｒ ０ ０ Ｘ Ｘ ｅ ｖ ． ｍ ａ ｘ ＝１ ＋Ｘｓ） Ｖ 。 由此可见在母线等值电抗为 Ｘｓ 不变的情 况下 ， 低电压元 件 灵 敏 度 Ｋｓ ｅ ｎ大 小 与 低 电 压 元 件 整 定值 Ｕｓ 与 线 路 阻 抗 Ｘ 成 反 比。若 主 变 出 ｅ ｔ成 正 比 、 线线路过长则会引起线路末端三相对称短路故障后 且线路保护或开关拒动时主变复压闭锁过电流保护 不能有效起动 。 图１为 某 ２ ２ ０ｋ Ｖ 降 压 变 电 站， ２ ２ ０ｋ Ｖ 主变中 压侧母线大小方式下的等值正序阻抗 （ 标幺值 ） 分别 为： ０． ０ ６ ０ ８ ４、 ０． ２ ３ ４ ２ ３， １ １ ０ｋ Ｖ 线路 Ｌ １ 全长５ ６． １ １ ８ 其中 ５ ｋ ｍ， ０． ６ ２ ５ｋ ｍ 导线型号为 Ｌ Ｇ Ｊ －１ ５ ０、 ５． ４ ９ ３ 全线路正序阻抗（ 标幺 ｋ ｍ 导线 型 号 为 Ｌ Ｇ Ｊ－２ ４ ０， 值） ０． １ ７ ５ ９。 取主变复压过流保护的低电压定值为 则大方式下低电压元件的灵敏度 ： ７ ０Ｖ， ／ Ｋｓ Ｕｒ ０× （ ０．１ ７ ５ ９ ＋ ｅ ｎ ＝ Ｕｓ ｅ ｔ ｅ ｖ ． ｍ ａ ｘ ＝ ７ ） ／ ， ８ ４ １ ０ ０×０． １ ７ ５ ９＝０． ９ ４ ２ １＜１． ２ ５ 不满足 ０． ０ ６ ０ 规程要求 。
·３ ０·
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Ｋｒ Ｋｒ ｅ ｌ为可靠系数 ； ｅ为低电压继电器返回系数 。 ） （ 按躲过 电 动 机 自 启 动 时 的 电 压 整 定 。 当 低 ２
电压元件电压来自 变 压 器 低 压 侧 电 压 互 感 器 时 ， 整 定动作电压为 ： ） Ｕｓ ０． ５ ～ ０． ６ ＵＮ ｅ ｔ ＝ （ 式中 ： ＵＮ 为保护安装侧的线电压 。 当低电压元件电压来自变压器高压侧电压互感 整定动作电压为 ： 器时 ，
图 １ ２ ２ ０ｋ Ｖ 降压变一次接线图
Ｋｓ Ｕｓ ｅ ｎ ＝ Ｕｒ ｅ ｖ ２． ｍ ｉ ｎ／ ｅ ｔ ． ２ 式中 ： 为 变 压 器 另 一 侧 短 路 时 保护反应的最 Ｕｒ ｅ ｖ ２． ｍ ｉ ｎ 要求 Ｋｓ 低负序电压 ， １． ２ ５。 ｅ ｎ≥
将低 电 压 定 值 提 高 到 ８ 其 灵 敏 度 Ｋｓ ０ Ｖ， ｅ ｎ＝ 仍小于 １． ２ ５。 低电压定 值 必 须 躲 过 系 统 正 常 １． ０ ８， 运行时的最小电压 ， 故一般不超过 ８ ０ Ｖ。 这种由于 线路过长造成线末三相对称短路故障且线路保护或 开关拒动时主变后备保护低电压元件不能有效开放 的情况必然引起主 变 较 长 时 间 过 电 流 运 行 ， 对变压 本文提出以下 器造成损害 。 为避 免 这 种 情 况 发 生 ， 建议 ： ） （ 降低复压闭 锁 过 流 保 护 的 低 电 压 元 件 的 灵 １ 敏度要求 ， 另一方面适当提高低电压定值 ， 但一般不 超过 ８ 以避免短时冲击大负荷造成的低电压引 ０Ｖ， 起主变复压闭锁过流保护误动作 。 （ ） 部分有远距离出线的变压器 ， 即使复压闭锁 ２ 低电压元件的 过流保护的低电压定值提高到 ８ ０Ｖ， 灵敏 度 仍 小 于 或 等 于 １， 这时可考虑在主变的该侧 复压闭锁过流保护中增加一个不经复压闭锁的纯过 电流保护 。 对于 单 侧 电 源 双 绕 组 和 三 绕 组 降 压 变 压 器 ， 主 变中压侧的纯过电流保护定值按变压器最长出线线 路末端三相对称短 路 时 的 故 障 电 流 整 定 ， 本例中纯 过电流保护定值整定过程如下 ：
Ｕｓ ． ７ ＵＮ ｅ ｔ ＝０
灵敏度校验 ：
Ｋｓ Ｕｒ ｅ ｎ ＝ Ｕｓ ｅ ｔ／ ｅ ｖ ． ｍ ａ ｘ ， 式中 ： 为校验点故障时 电压继电器装设 母线 Ｕｒ ｅ ｖ ． ｍ ａ ｘ