淺析110kv變壓器保護的配置

摘要：本文詳細地介紹了110千伏變壓器的保護配置問題。對縣域電網的繼電保護人員如何開展變壓器保護起著一定的借鑒意義。

關鍵詞：110kv變壓器 保護配置

電力系統的運行要求安全可靠、電能質量高、經濟性好。但電力系統在運行中，由于受自然條件、設備及人為因素的影響，可能出現各種故障和不正常工作狀態。故障和不正常工作狀態若處理不及時和處理不當時，就可能在電力系統中引起事故，造成人員傷亡和設備損壞、對用戶停電或少送電、電能質量降低到不容許程度等后果。故障和不正常運行情況常常是難以避免的，但可以將事故減少到最小范圍。

1 變壓器保護的作用

電力系統繼電保護裝置就是用來反映它們發生故障和不正常運行狀態，從而動作于斷路器跳閘或發出信號的一種有效的反事故的自動裝置。而作為變壓器的保護，它反映的就是變壓器的故障和不正常工作狀態，從而通過斷路器將變壓器切除或發出信號的自動裝置。

2 變壓器保護配置原則及保護的構成

2.1 電力變壓器一般裝設下列保護

2.1.1 反映短路故障的保護

①瓦斯保護

②差動保護

③過電流保護（110KV、10KV側）

④變壓器高壓側零序保護

⑤中壓側（為直接接地電網時）零序保護

2.1.2 異常運行保護

①對稱過負荷保護（高、低）

②溫度保護

③冷卻系統保護

2.2 電力變壓器繼電器保護構成的一般原則

2.2.1 反映變壓器內部各種故障和油面降低的瓦斯保護及有載調壓瓦斯保護。

①保護裝置構成：瓦斯繼電器

②輕瓦斯動作于信號，重瓦斯瞬時動作跳開變壓器各側斷路器。

2.2.2 反映變壓器線圈及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側的單相接地的縱差動保護。

裝設原則：

對于2000KVA及以上用電流速斷保護靈敏度不符合要求，6300KVA及以上變壓器均應裝設差動保護。

差動保護應能躲開勵磁涌流和外部短路時產生的不平衡電流。差動保護瞬時動作于變壓器各側斷路器。

保護構成：

對于容量較小的變壓器，整定電流一般在（2.5～3.5）Ie，繼電器為DCD-4型繼電器。

對于采用DCD-4繼電器不能滿足靈敏性要求時，可以采用BCH-2型或DCD-2型。對于中小容量變壓器整定電流一般在（1.3～1.5）Ie。

當外部短路流入繼電器內部的不平衡電流數值很大，BCH-2型或DCD-2型構成差動保護靈敏性不能滿足要求時，可采用有制動動線圈的差動繼電器BCH-1型，DCD-5型。

制動線圈的接法：

對于單側電源的三線圈變壓器，用兩個制動線圈分別接于負荷二側。

差動保護范圍應包括變壓器套管及其引出線。

當采用旁斷路器代替變壓器斷路器，改變保護方式有困難時，差動保護可以退出工作，作為變壓器的保護有旁斷路器上的保護代替。

2.2.3 反映變壓器外部短路引起的過電流和作為變壓器主保護后備保護的相間后備保護

裝設原則：

過電流保護宜于降壓變壓器，保護裝置安裝在電源側，其動作值應躲開可能出現的最大過負荷電流。

對于單側電源的三繞組變壓器，一般裝設兩套后備保護，一套裝在低壓側，外部故障時跳開本側斷路器；一套裝在電源側，第一時限跳開中壓側、第二時限跳開三側斷路器，也可三側均裝設。

復合電壓啟動的過電流保護。

負序電流保護。

后備保護配置方式：

采用復合電壓啟動的過電流保護，負序過電流可安裝在電源側。

2.2.4 反映大接地電網外部接地短路的零序電流、電壓后備保護

中性點裝有放電間隙的分級絕緣變壓器，除了裝設零序電流保護作為變壓器中性點直接接地運行的保護外，還應增設零序電流電壓保護，作為變壓器中性點不接地運行時的保護。

2.2.5 反映變壓器過負荷保護

單側電源的三繞組降壓變壓器，若三側繞組容量相同，僅裝在電源側；若三側繞組容量不相同，裝在電源側和繞組容量較小的一側。

2.2.6 溫度保護

變壓器所附的溫度信號器動作于信號及啟動風冷裝置。

2.2.7 冷卻系統故障保護

對于油浸風冷變壓器，當風冷系統故障時，瞬時動作于信號。

2.3 保護的構成

根據以上變壓器保護配置原則，并結合具體情況選擇出保護的構成如下：

2.3.1 變壓器瓦斯保護

變壓器重瓦斯保護作用于跳開變壓器三側開關。

變壓器輕瓦斯保護作用于發信號。

2.3.2 有載調壓瓦斯保護

變壓器有載調壓重瓦斯保護作用于跳開變壓器三側開關。

變壓器有載調壓輕瓦斯保護作用于發信號。

2.3.3 差動保護

變壓器采用BCH-1型繼電器作為差動保護元件，保護作用于跳開變壓器三側開關。

2.3.4 過電流保護

110KV側裝設過電流保護，作用于延時跳開變壓器三側開關。10KV側裝設過電流保護，作用于延時跳開變壓器10KV側開關。

2.3.5 零序保護

110KV側裝設零序電流保護和間隙零序電流電壓保護，作用于延時跳開變壓器三側開關。

2.3.6 過負荷保護

分別在110KV和10KV側裝設過負荷保護，作用于發信號。

2.3.7 裝設根據溫度啟動風冷裝置的自動裝置。

裝設冷卻裝置故障動作于信號保護。

參考文獻：

[1]西北電力設計院.電力工程電氣二次設計手冊.水利電力出版社.1989.

[2]張保會，尹項根，合編.電力系統繼電保護.2008.