(国网山东博兴县供电公司 山东滨州 256500)
摘要：随着智能电网技术的不断发展，越来越多的智能变电站已投入运行。智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，对电网运行提出了更高要求。同时，智能变电站的保护因其外回路设计不同、保护装置设计原理的不同对继电保护定值整定也提出了新的要求。结合国家电网公司颁布的《智能变电站技术导则》、《智能变电站继电保护技术规范》，并根据目前已运行的110kV智能变电站的实际情况，对110kV智能变电站变压器保护的配置及定值的整定计算原则进行分析，有利于智能变电站的继电保护定值的整定及电网的安全运行。
关键词：变压器;继电保护;定值;整定计算;智能变电站
一、110kv线路运行方式以及保护装置的配置
现阶段我国110kv线路主要采用环网布置中开环运行的方式，即辐射型供电方式。这种运行方式会使供电线路运行中两侧出现明显的送电侧和受电侧。针对线路运行的特点在正定过程中需要将线路送电侧和受电侧分别进行整定计算。在线路短路时两侧感受到的短路水平不同，因此我们进行整定计算时的侧重点有所不同。常见的110kv线路系统只配备单套保护装置，此套装置要求伤及线路保护要对所负责的夏季线路或是变压器有远后备的作用，所以每一级线路保护除了要准确反映本级线路的末端短路情况外还要对相邻下级线路的故障情况具有相应的灵敏度。当前我国110kv线路其基本的功能配置主要有以下几个方面：电流差动保护；三段相间距离和接地距离保护；四段零序方向过流保护；三相一次重合闸等。
3变压器保护定值的整定
不同厂家、不同型号的智能变电站保护装置，其保护定值存在差异化，具体表现为定值名称、部分定值的整定计算算法、控制字的正反逻辑、压板的说明等。因此文中对常见保护定值及压板进行说明，差异化较大不具有代表性的定值项未作说明。从规范化的角度对智能变电站的变压器保护定值项目进行定值整定原则的分析，能够确保定值的正确性，防止整定计算过程中人为随机因素导致的错误，如整定计算原则性的选择错误等。
3.1差动保护
(1)差动速断定值:差动速断保护是纵差保护的一个辅助保护，当变压器内部故障电流很大时，防止由于电流互感器饱和引起纵差保护延迟动作。差动速断保护的整定值应按躲过变压器可能产生的最大励磁涌流或外部短路最大不平衡电流整定。
IOP = KIe ( 1)
式中: Ie 为变压器基准侧二次额定电流; K 为倍数，视变压器容量和系统电抗大小，K 推荐值如下:
6300kVA 及以下7 ～ 12;
6300 ～ 31500kVA 4. 5 ～ 7. 0;
40000 ～ 120000kVA 3. 0 ～ 6. 0;
120000kVA 及以上2. 0 ～ 5. 0。
容量越大，系统电抗越大，K取值越小。要求正常运行方式保护安装处电源侧两相短路时灵敏系数KLM≥1.2。
(2)差动电流启动值:即纵差保护动作值，变压器纵差保护作为变压器绕组故障时的主保护，保护区是构成差动保护的各侧电流互感器之间所包围的部分，用于快速切除故障，定值应大于变压器正常运行时的差动不平衡电流。要求灵敏系数KLM≥1.5。
IOP. min = ( 0. 3 ～ 0. 6) Ie ( 2)
式中:Ie为变压器基准侧二次额定电流。
根据实际情况(现场实测不平衡电流)确有必要时，最小动作定值也可大于0.6Ie。当变压器各侧流入差动保护装置的电流值相差不大时，动作值可取0.4Ie，相差较大时动作值可取0.5Ie。
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( 3) 二次谐波制动系数:110kV变压器纵差保护多采用二次谐波进行制动，防止纵差保护因励磁涌流发生误动。二次谐波制动系数应考虑变压器的容量，变压器容量较大时宜取较小值，变压器容量较小时宜取较大值。二次谐波制动系数越大，则保护的谐波制动作用越弱，涌流闭锁方式可采用二次谐波比最大相(或门)闭锁方式，一般可整定为15%～20%。
( 4)CT断线告警定值:按躲过正常运行时最大不平衡电流整定。
IDX = KKIe ( 3)
式中:Ie为变压器基准侧二次额定电流;KK为可靠系数，取为0.2。
3. 2 高后备保护定值
(1)复压闭锁元件定值:复压闭锁过流保护宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不能满足灵敏度要求的降压变压器，对于降压变压器，多用于变压器运行不满足N－1时的情况。高压侧复压闭锁元件由各侧复压元件经“或门”构成，现场无法实施时取低压侧复压闭锁元件。低电压闭锁定值整定为(0.7～0.8)UN，UN为低电压元件所接电压额定值;负序电压闭锁定值整定为(0.04～0.08)U2，U2为负序电压元件所接电压额定值。
(2)过流方向元件:复压闭锁过流(方向)保护中方向元件取自本侧电压。多侧电源变压器方向过电流保护的方向指向应有利于加速跳开小电源或无电源的断路器，避免小系统影响主系统或两个较强系统相互影响。主电源侧方向过电流保护方向宜指向变压器;小电源侧过电流保护在变压器其他侧母线故障有灵敏度时方向指向变压器，无灵敏度时方向指向本侧母线;方向过电流保护的动作时间应按照逐级配合的关系整定。
(3)复压闭锁过流定值:动作值按躲过变压器的额定电流整定，要求近后备灵敏度KLM≥1.3，远后备灵敏度KLM≥1.2。电源侧的过电流保护一般要求对无电源侧母线故障的灵敏度KLM≥1.5，同时要求应与中、低压侧的过流保护定值配合，配合系数一般取为1.05～1.1。
IOP = KKIFHmax /Kf ( 4)
式中:IFhmax为最大负荷电流，按变压器高压侧额定电流Ie整定;KK为可靠系数，取1.2～1.3;Kf为返回系数，取0.95。
复压闭锁过流定值推荐为1.4Ie，动作时间与变压器中、低压侧过流保护动作时间配合整定，并考虑变压器的热稳定要求。
(6)间隙电流定值:对于中性点不接地的半绝缘变压器，应装设间隙保护作为接地故障的后备保护。放电间隙击穿接地后将流过零序电流，构成间隙电流保护。间隙零序电流和在接地故障时故障母线TV的开口三角形绕组两端产生的零序电压构成“或”逻辑，组成间隙保护。间隙电流定值一次值一般可整定为40～100A，动作时间可整定为0.5s;当配置间隙零序电压和间隙零序电流相互保持时，动作时间应与110kV线路全线有灵敏度段接地保护最长动作时间配合整定。
4结语
通过对110kV智能变电站变压器保护配置的分析，对规范化设计的变压器保护的定值整定原则进行了分析，指出了智能变电站变压器保护定值整定的特点，给出了具体的整定计算原则及公式，达到了继电保护定值整定计算正确，在实际应用中运行良好，结论正确。
参考文献：
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［4］GB/T584－2007，3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程［S］．北京:中国电力出版社，2008．
［5］国家电力调度通信中心，国家电网公司继电保护培训教材［M］．北京:中国电力出版社，2009．
论文作者:郑树良
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/22
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