浅论220kV降压变保护的整定策略

所属栏目：电力论文
发布时间：2012-05-07 10:48:28  更新时间：2012-05-07 10:12:25

　　摘要:介绍了220KV降压变保护的一般配置，主变接地方式安排，并重点阐述了220KV降压变后备保护的整定策略，提出几点运行建议。

　　关键词:变压器继电保护整定计算策略

　　0、概述

　　正确理解和把握220kV主变保护的整定原则，做好220kV降压变保护的整定计算工作，对于防止由于地区低压电网系统故障而越级到高压电网造成稳定破坏事故的发生有极其重要的意义。如何正确地理解《220—500kV电网继电保护装置运行整定规程》中的有关条文的意义，正确认识上级调度部门(以下简称省调)有关220kV降压变保护的限额的含义，理顺各保护之间的相互配合关系，把握各保护的整定尺度，各基层公司继电保护整定计算人员的认识和理解各不相同。为做好220kV降压变保护的整定计算工作，参照《220—500kV电网继电保护装置运行整定规程》中有关要求和兄弟公司(局)的整定计算工作经验，结合我公司220kV降压变保护的整定计算工作实际中的一些体会，探讨220kV降压变后备保护(以电流原理保护为基础)的整定策略，供大家参考。

　　1、220kV降压变保护的一般配置

　　220kV降压变除配置了差动保护、瓦斯保护等主保护以及过负荷等辅助保护外，还配置了以下后备保护。

　　一、 220kV侧

　　220kV侧配置了复合电压闭锁过流保护、复合电压闭锁方向过流保护、方向零序电流Ⅰ段保护、方向零序电流Ⅱ段保护、非全相运行保护等后备保护。

　　二、 110kV侧

　　110kV侧配置了复合电压闭锁过流保护、复合电压闭锁方向过流保护、方向零序电流Ⅰ段保护、方向零序电流Ⅱ段保护等后备保护。

　　三、 35kV侧

　　35KV侧配置了复合电压闭锁方向过流保护、电流电压限时速切保护等后备保护。

　　三圈变还配置了中性点间隙零序保护：间隙零序电流保护、间隙零序电压保护。

　　2、220kV降压变后备保护的整定策略

　　2、1220kV降压变中性点的接地方式安排

　　除自耦变的中性点必须接地外，其他变压器中性点接地方式必须按省调要求执行，同时应保持变电所110kV母线及其出线在发生故障时，其故障点的短路阻抗应满足∑Z0/∑Z1≤3的要求。不满足要求时，应适当增加接地点，使之满足上述要求。

　　2、2220kV降压变后备保护的整定策略

　　2、2、1 一般原则

　　一、应尽量避免高低压电网电磁环网运行，为此，中、低压母线应分裂运行。

　　二、局部电网服从整个电网;下级电网服从上级电网。

　　三、当低压电网没有电源或小电厂并网运行时，相间方向元件应尽量不用;同理，当110kV变压器的中性点没有接地或通过验算对主变零序电流保护的配合无需方向元件也能满足要求时，零序方向元件也应尽量不用。

　　四、 复合电压元件或电压闭锁元件在电流元件能够相互配合的情况下，应尽量不用。

　　2、2、2 后备保护的整定策略

　　一、 220kV复合电压闭锁过流保护

　　整定策略按相间短路故障的后备保护整定，其中：

　　电流元件：按110kV母线故障有足够的灵敏度整定，整定值与110kV复合电压闭锁过流保护数值上配合。

　　时间元件：整定值与110kV复合电压闭锁过流保护时间上配合。

　　二、220kV复合电压闭锁方向过流保护

　　整定策略按过电流保护整定，但不作为相间短路故障保护的一级参与选择性配合，其中：

　　电流元件：整定值按与中、低压侧复合电压闭锁方向过流保护配合整定。

　　时间元件：整定值与中、低压侧复合电压闭锁方向过流保护时间配合整定。

　　三、220kV方向零序电流Ⅰ段保护

　　整定策略按变压器及110kV系统接地短路故障的后备保护整定，零序方向元件指向主变，其中：

　　电流元件：按省调限额要求整定，并验算变压器110kV侧接地短路故障时有足够的灵敏度。

　　时间元件：整定值满足省调限额要求，与110kV零序电流Ⅱ段时间配合整定。

　　四、220kV方向零序电流Ⅱ段保护

　　整定策略按系统接地短路故障的总后备保护整定，零序方向元件停用，其中：

　　电流元件：按省调限额要求整定，整定值满足省调限额要求(有条件时验算220kV系统接地短路故障时有足够的灵敏度)。

　　时间元件：按省调限额要求整定，整定值满足省调限额要求(有条件时验算考虑与220kV系统零序电流后备段保护时间配合整定)。

　　五、220kV非全相运行保护

　　整定策略为：按省调限额要求整定，整定值满足省调限额要求。

　　六、110kV复合电压闭锁过流保护

　　整定策略按相间短路故障的后备保护整定，作为110kV母线故障的后备保护，其中：

　　电流元件：按110kV母线故障有≥1.5的灵敏度整定，整定值与110kV出线距离Ⅰ段或Ⅱ段数值上配合;与220kV复合电压闭锁过流保护数值上配合。

　　时间元件：满足省调稳定限额要求，整定值与110kV出线距离Ⅰ段或Ⅱ段时间上配合;与220kV复合电压闭锁过流保护时间上配合。

　　七、110kV复合电压闭锁方向过流保护

　　整定策略按过电流保护整定，但不作为相间短路故障保护的一级参与选择性配合，其中：

　　电流元件：按躲过最大负荷电流配合整定，整定值与110kV出线距离Ⅲ段数值上配合;与220kV复合电压闭锁过流方向保护数值上配合。

　　时间元件：整定值与110kV出线距离Ⅲ段时间上配合;与220kV复合电压闭锁方向过流保护时间上配合。

　　八、110kV方向零序电流Ⅰ段保护

　　整定策略按110kV系统接地短路故障的后备保护整定，作为110kV母线故障的近后备保护，零序方向元件按上述一般原则整定确定是否用，其中：

　　电流元件：按110kV母线故障有≥1.5的灵敏度整定，整定值与110kV出线零序Ⅰ段或Ⅱ段数值上配合。

　　时间元件：满足省调稳定限额要求，整定值与110kV零序电流Ⅰ段或Ⅱ段时间配合整定。

　　九、110kV方向零序电流Ⅱ段保护

　　整定策略按110kV系统接地短路故障的总后备保护整定，零序方向元件按上述一般原则整定确定是否用，其中：

　　电流元件：按与220kV方向零序电流Ⅱ段保护、110kV出线零序电流Ⅲ或Ⅳ段数值上配合整定。

　　时间元件：按220kV方向零序电流Ⅱ段保护、110kV出线零序电流Ⅲ段或Ⅳ段时间上配合整定。

　　十、35kV电压电流限时速切保护

　　整定策略按相间短路故障的后备保护整定，作为35kV母线故障的后备保护，其中：

　　电流元件：按35kV母线故障有≥1.5的灵敏度整定，整定值与35kKV出线Ⅰ段或Ⅱ段保护数值上配合。

　　时间元件：整定值与35kV出线Ⅰ段或Ⅱ段保护时间上配合;

　　十一、35kV复合电压闭锁方向过流保护

　　整定策略按过电流保护整定，但不作为相间短路故障保护的一级参与选择性配合，其中：

　　电流元件：按躲过最大负荷电流配合整定，整定值与35kV出线Ⅲ段保护数值上配合;与220kV复合电压闭锁过流保护数值上配合。

　　时间元件：整定值与35kV出线Ⅲ段保护时间上配合;与220kV复合电压闭锁过流保护时间上配合。

　　十二、220kV中性点间隙零序电流保护

　　整定策略按间隙击穿时有足够的灵敏度整定，一般整定为40—100A，0.3—0.5秒。

　　十三、220kV中性点间隙零序电压保护

　　一般整定为180V(二次值)，0.5秒。

　　十四、其他原理保护

　　上述介绍了220kV降压变后备保护以电流原理保护为基础的整定策略，其他原理保护(如阻抗原理)整定策略也可参照上述整定策略对该保护进行整定。

　　3、 几点建议

　　一、220kV 变电所的110kV母线有稳定要求时，主变对110kV母线起近后备作用的保护，如110KV复合电压闭锁过流保护、110kV方向零序电流Ⅰ段保护的动作时间直接放在0.6秒运行，减少运行中的操作。

　　二、建议对220kV三圈变压器中的中性点间隙零序保护中的中性点间隙零序电流保护应设立该保护独立的CT，即考虑该保护的CT装在中性点放电间隙回路中。这样可以方便运行，减少由于变压器接地方式的变化而引起的二次方式(保护的投退)变化，防止漏退保护而引起保护的误动。

　　三、建议主变220kV 侧设220kV方向零序电流Ⅲ段保护，当110kV母线有稳定要求时，该保护按110kV母线接地短路故障的后备保护整定，对110kV母线接地短路故障起后备保护作用。

　　4、结语

　　我公司220kV上高变2#主变按上述整定策略对主变后备保护进行整定计算，各保护之间配合取得了令人满意的效果，并得到江西省调继电保护科的肯定和认同。

　　参考文献

　　[1]220—500kV电网继电保护装置运行整定规程[S].中华人民共和国电力工业部.1994.

　　[2]3—110kV电网继电保护装置运行整定规程[S].中华人民共和国电力工业部.1996.

　　[3]继电保护和安全自动装置技术规程[S].中华人民共和国能源部.1991.