（山西农业大学信息学院）
摘要：近年来，在电网中35kV变电站广泛采用如16 MVA、20 MVA的大容量变压器，以满足用户的用电需求。但变压器容量增大造成短路阻抗变小，使35kV线路延时电流速断（全线有灵敏度段）保护与35kV主变压器后备保护无法配合，扩大停电范围，降低供电可靠性。现以电网一个实例进行分析计算，对整定方案的优化进行探讨。
1 以某变电站为例
计算以110 kV变电站的一条35 kV线路所连接的35kV变电站的20MVA变压器为例。110kV变电站站为两台主变，1#主变31.5MVA，2#主变40MVA，110kV变电站至35KV变电站的35kV线路两回，线路长度3.554km，35kV变电站为两台20MVA主变，电气连接图及相关设备的标么电抗（取Sj＝100MVA）如图所示：
1.1 图中110kV变电站35kV侧后备保护情况
110kV变电站主变35kV侧后备保护配置为两段式相电流保护，I段为限时速断保护，电流定值按小方式下35kV母线两相短路有1.5灵敏度整定，整定值为1700A，0.6秒跳35kV分段，0.9秒跳本侧，1.2秒跳三侧；II段为过电流保护，按躲变压器最大负荷电流整定，定值为660A，1.8秒跳35kV分段，2.1秒跳本侧，2.4秒跳三侧。
1.2 35kV线路的整定原则
电流I段：（1）按躲线末故障整定；（2）校核大方式下本线路出口三相短路灵敏度，大于1.2；
电流II段：（1）按保证线末故障有1.5倍的灵敏度整定；（2）按躲相邻变压器其它侧故障整定；（3）按与上级同电压等级变压器侧I段定值反配合整定；
电流III段：（1）按躲线路最大负荷电流整定；（2）校核相邻变压器远后备的灵敏度，大于1.2。
1.3 35kV线路阶段式电流定值单（部分）
2 整定计算原则及计算结果分析
2.1 110kV主变35kV侧后备保护与35kV线路保护配合问题
110kV主变35kV侧后备保护设置为二段，第一段按限时速断整定，与35kV出线过流I段或II段配合整定，要求小方式下35kV母线故障有1.5的灵敏度，实际整定中与一段配合无法满足灵敏度要求，因为35kV出线过流I段是按大方式下躲线末故障整定的，一般电流整定值较大， 而110KV主变的35KV过流I段是按保证小方式下有灵敏度进行校验的，电流数值较小，该段以保证灵敏度为优先原则，保护定值按小方式下35kV母线故障有1.5的灵敏度整定，为保证与出线配合的选择性，要求35kV出线过流II段定值与之反配合。
如上述实例，110KV变电站主变35kV过流I段按小方式下35kV母线故障有1.5灵敏度整定，整定值为1700A，而35kV线路过流I段按大方式躲线末故障整定值为8462A，差别是很大的，主变后备与出线I段配合无灵敏度，在35kV母线故障时后备保护不动作，所以要求35kV线路过流II段与110kV主变保护I段反配合。
2、35kV线路保护与线末变压器的配合问题
按照DL/T584-2007《3~110 kV电网继电保护装置运行整定规程》规定，35kV线路保护延时电流速断定值应对本线路末端故障有足够的灵敏度，同时应保证与上级变压器同电压等级侧后备保护反配合，这两个原则以较的结果为选择与上级主变保护反配合。为了保证35kV线路保护与线末变压器保护配合的选择性，35kV线路延时电流速断保护应躲过35kV变电站10kV母线短路，实际上对于35kV大容量变压器，同时满足以上条件的定值是不存在的。正是由于大容量变压器的投入，使变压器的阻抗值变小，35kV变电站10kV母线短路时流过35kV线路短路电流较大，是造成保护不配合的重要原因。
如上实例，按与110kV变电站主变保护反配合整定的35kV线路过流II段定值为1600A，而大方式下35kV变电站主变低压侧故障时流过35kV线路的电流为4873A（1#、2#主变分列运行时2714A），所以正常方式时35kV变电站主变低压侧故障时35kV线路过流II段能够动作。
3 整定方案分析及运行注意事项
3.1 由于系统短路容量越来越大，短路电流水平越来越高，而近些年因变压器制造质量不近人意，因近区短路造成变压器损坏的事故时有发生，因此110kV变压器中低压侧后备保护必须有快速切除近区故障的限时电流速断保护，在保证其动作灵敏度与速动性的要求下，会牺牲条件下的选择性，造成35kV线路保护与线末变压器保护配合困难。
3.2 由于35kV线路保护II段保护范围已伸出末端变压器，所以对线末变压器10kV出线保护定值的提出整定要求：（1）所有出线均要求投入0秒动作的速断保护，（2）电流速断的保护范围至少大于35kV线路保护II段的保护范围。在这个要求下，只有在35kV站的10kV母线发生故障时35kV线路保护II段有可能误动，而正常运行情况下主变及10kV出线故障时主变差动、10KV线路电流速断都是0秒动作，35kV线路保护II段不会误动。
3.3 为了改善保护性能，应限制35kV大容量变压器并列运行，限制短路电流，改善上下级之间的配合整定，减少上下级保护的不配合区域。
3.4 对于由双电源供电的35KV变电站，尽可能安排两台变压器分别由两个电源分别供电，以提高供电的可靠性，减少保护上下级不配合造成的停电范围扩大。
参考文献：
（1） 3-110 kV电网继电保护装置运行整定规程
（2） 邵玉槐：电力系统继电保护原理. 中国电力出版社
论文作者:臧九龄
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
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