防止高压厂用变压器低压侧单相接地造成发电机单相接地保护误动
【作 者】 王维俭;毕大强
【刊 名】 电力自动化设备
【出版日期】2001
【期 号】第9期
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这就是发电机直供系统需要防止的问题。

（转载）
发电厂低压厂用变压器主保护配置分析
1 问题的提出
近年来，随着发电机组单机容量的增大，发电厂低压厂用变坛器的容量一电相应增大，如600MW的火力发电机组，静电除尘变压器的容量一般为2500kVA,电压等级为10.5(6.3)/0.4kV;汽轮机工作变压器的容量一般为2000kVA，电压等级为10.5(6.3)/0.4kV。因此，对低压厂用变压器保护进行科学合理的配置及整定非常重要。日前，低压厂用变压器相间短路
的主保护的配置是:容量在22000kVA以下的低压厂用变压器用速断保护作为变压器的主保护;容量在2000kVA及以上的低压厂用变压器通常采用差动保护作为变压器的主保护、如静电除尘变压器和汽轮机工作变压器基本都配置一套差动保护，低压厂用变压器差动保护的整定值一般为0.5p.u.以上的变压器额定电流。按此原则整定的差动保护在运行巾安全可靠，能够满足运行要求。但是，由于静电除尘变压器的谐波分量较大，当静电除尘变压器带50%以上负荷运行时，差动回路的差电流增大，达到了1p.u.的变压器额定电流，有时甚至更大，导致厂多个发电厂静电除尘变压器差动保护误动跳闸，适当增大差动保护整定值后仍然不起作用。经与保护装置生产厂家联系，一部分厂家对保护装置进行软件修改，解决了此类问题，但还有一部分生产厂家暂时不能解决此类问题，只好退出差动保护。此外，当汽轮机变压器低压侧区外故障时，差动保护也发生过误动，至今仍未查明误动原因。
2低压厂用变压器相间短路主保护配置
2.,保护配置原则
《继电保护和安全自动装置技术规程》规定:‘对变压器的内部、套管及引出线的短路故障，按其容量及重要性的不同，应装设下列保护作为主保护，并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器”;‘电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护”;“电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护。对于电压为10kV的
重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。”
《火力发电厂厂用电设计技术规定》规定:‘低压厂用变压器的保护应装设下列保护:(1)纵联差动保护:2MVA及以上川电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器应装设本保护，保护装置宜采用三相二继电器式接线。瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸; (2)电流速断保护:用于保护变压器绕组内及引出线上的相间短路故障，保护装置宜采用两相三继电器式接线，瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸。”
可见，《继电保护和安全自动装置技术规程》和《火力发电厂厂用电设计技术规定》都明确规定，2 MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器应装设纵联差动保护，当电流速断保护灵敏性符合要求时，变压器可用电流速断保护作为主保护，
2.保护配置与应用
目前发电厂低压厂用变压器相间短路主保护配置及使用的情况是:2 U00 k VA以下低压厂用变压器设计了速断保护，2OO0kVA及以上低压厂用变压器一般都设计了一套差动保护，差动保护的整定值一般整定为0.5 p.u，及以r_的变压器额定电流。
3 低压厂用变压器速断保护整定计算及灵敏度分析
发电厂低压厂用变压器容量较大，一般为2000kVA和25DDkVA,具体对应参数为:2000kVA,10.5(或6.3)/0.4kV、Ud=10%; 2500kVA,10.5(或6.3)/0.4 k V ,Ud=10%。以下分别对2500kVA和2000kVA变压器速断保护进行整定计算及灵敏度分析.
3.1 2500kVA,10.5/0.4kV变压器速断保护
系统阻抗、变压器阻抗标么值及短路电流如图1所示、

图1 2500kV/10.5 kV变压器阻抗标么值及短路电流 Fig.1 Impedance value in per-unit and short-circuit current for 2 5DD kVA11 D.5 kV transformers
3.1.1相电流速断保护整定计算
(1)按躲过变压器低压侧三相短路最大电流计算:

(1)
式中:Km.为可靠系数，取13;!3)1.3; Ik. rru,、为变压器低压侧
二相短路最大电流。
I,x嘿=1.3x1 279一k 663 (A)
(2)按躲过变压器空载合闸时励磁涌流计算:
=xxl,，[}}
式中:K为变压器励磁涌流倍数，一般取7--12 ;人、
为变压器高压侧额定电流
式。=Kxh.}=1Dx137.5=1 375 (A)
比较式(1),(2]计算结果，并取较大者:气=
633 A
(3)动作时间:t=Os.
3.1.2相电流速断保护灵敏度校核灵敏度校核为:

3.2 2500kVA,6.3/0.4 kV变压器速断保护
系统接线与图t中系统相同，系统阻杭标么值为:大方式j4.5 p.u.、小方式j5.6 p.u.;变压器阻抗标么值为j40p.u.;变压器高压侧最大二相短路电流为20 366 A、最小两相短路电流为14 172 A;变压器低压侧最大三相短路电流为2 059 A(折至高压侧)、最小两相短路电流为1 740 A折至高压侧)。
3.2.，相电流速断保护整定计算
(1)按躲过变压器低压侧二相短路最大电流计

(3)动作时间:t=0 s,
3.2.2相电流速断保护灵敏度校核 灵敏度校核为:
14172/2667=5.3>2
3.3 2500kVA、10.5/0.4 kv变压器速断保护
系统接线一与图1中系统相同，系统阻抗标么值为:大方式j3 p.u.、小方式j6 p.u.;变压器阻抗标么值为jS0 p.u.;变压器高压侧最大气相短路电流为18 333 A,最小两相短路电流为7 938 A;变压器低rr.-_侧最大三相短路电流为1 fl38 A(折至高I=侧)、最小两相短路电流为$9D A(折至高l}侧)。
相电流速断保护整定of算方法与3.1.1中相同，相电流速断保护计算结果为气= 1 349 A ,相电流速断保护灵敏度校核方法与3.1.2相同，凡m --5.9》2 0
3.4 2000kVA, 6.3/0.4kV、Ud=10%变压器速断保护整定计算及灵敏度分析
系统接线与图I中系统相同，系统阻抗标么值为:大方式j4.5 p.u.、小方式j5.b p.u.;变}}}}I抗标
么值为j5d p.u.;变压器高压侧最大只相短路电流为2D 355 A最小两相短路电流为14 l72 A;变压器低压侧最大，相短路电流为l 582 A〔折至高压侧)、最小两相短路电流为1 427 A(折至高压侧)。
相电流速断保护整定计算方法与3.1.1相同，相电流速断保护计算结果为1,,,-- 2 187 A、相电流速断保护灵敏度校核方法与3.1.2相同，K,}5.5}2
由以_r__计算可以看出，2 D00} 2 500 kYA变压器只装设电流速断保护就能够满足灵敏度要求，不必装设纵联差动保护。
4结语
2OO0-2500kVA低压厂用变压器用电流速断保护作为变压器主保护一般情况下可以满足灵敏性要求，可以不装设差动保护.这种简化的保护配置，还可减少误动机率，减少运行维护丁作量，也节约资金。但是，如果考虑快速切除变压器末端故障，仍然需要装设差动保护。此时对谐波分量较大的变压器，如静电除尘变压器_在选差动保护装臂时麻刘一十产厂家进行调研。另外，为提高电流速断保护的可靠性，电流速断保护装置可采用三相三继电器式接线。

我们GE的9E燃气发电机的定子接地保护定值，一次才0.5A，0.2s全停机组。是法国GE配的保护，不允许改 的，连中调都没办法。但是，还好我们的厂用电不是发电机直供的，不然也是个头痛的问题。

学习中................................