变压器综合保护整定原则

变压器综合保护整定原则

1 主变主保护 :按变压器内部故障能快速切除，对区外故障可靠不误动的原则整定。

瓦斯保护：

(1)、轻瓦斯按 250CM3 整定，保护动作后只发信号。 重瓦斯保护按油流速 1 米／秒整定，跳高低两侧开关。

(2)、压力释放，跳高低两侧开关。 (3)、上层油温 85 0C 报警 . 差动保护：

(4)、BCH-2 常规型差动保护按躲过最严重外部故障的最大不平衡电流 ,变压器空投时的最大励磁涌流及电流互感器饱和等因素计算，跳高低两侧开关。

(5)、变压器保护一般配置微机型比率差动保护，且应具有二次谐波制动功能，以防止变压器空投或者故障切除后恢复电压造成变压器励磁涌流过大造成保护误动。

a、一般制动系数为 0.15-0.2 之间，本局一般取 0.15 或者更小 0.1，减小误动率。b、差动门槛值整定按躲变压器最大负荷情况下的最大不平衡电流计算，一般整定为 (1.25 ～ 5.0A)，按厂家建议取 1.5A 。

c、比率制动系数一般按厂家推荐取 0.5。

d、制动电流按厂家推荐一般取 1A，突变量启动电流一般为 1A，还需考虑装置 的具体性能。差动保护动作跳高低两侧开关。

(6)、微机型差动速断定值按躲过最严重外部故障的最大不平衡电流 ,变压器空投 时的最大励磁涌流及电流互感器饱和等因素计算，一般励磁涌流取 6-10Ie (Ie 为变压器额定电流，下同 )，保证本侧故障有灵敏度情况下适当提高定值，整定约为主变后备保护

(1)、复合电压闭锁过电流保护。电流元件一般安装在电源侧，电流定值按主变 35kV 侧额定电流整定 (若受 CT 变比限制，且近期负荷电流较小，可按 CT 一次额定电流整定 )；低电压闭锁元件定值一般取躲正常运行时最低运行电压整定，且应校验其动作定值在保护安装处有灵敏度整定，灵敏度要大于测量元件灵敏

度，电压取自线电压； 负序电压闭锁元件定值按躲正常运行时最大不平衡电压整定对设置有两时限跳闸的后备保护， 对单台运行， 第一时限跳低压侧， 第二时限

10kV 母分，第 跳主变高压侧；对两台并列运行变压器，第一时限跳主变低压侧

二时限跳主变高压侧。

(2)、复合电压闭锁方向过电流保护可经控制字选择投退，需校验是否需要方向

元件来闭锁。一般情况为了防止方向元件拒动造成保护越级跳闸， 方向一般不投。 如果复合电压闭锁方向过电流保护的电流定值在主变低压侧两相短路故障下灵敏度足够，一般退出复压闭锁元件。

(3)、过电流保护。电流定值按躲过主变可能出现的最大负荷电流，并且要与相 邻保护相配合； 灵敏度校验按变压器低压母线故障时最小短路电流计算， 灵敏度要求大于 2.0。

(4)、35KV 侧过负荷电流元件按 1.1 倍主变 35kV 侧额定电流整定。 时间元件取 9 秒。作发信用。主变过负荷有载调压闭锁定值确定： 对两台主变并列运行时定值取 Idz=85%Ie，对单台主变运行时，动作电流定值取 Idz=1.2Ie。

1、差动电流速断保护

按躲过变压器空载投入时励磁涌流和外部短路时流入保护的最大不平衡电流整定

一般取：

Idz=KIe/n

式中： Idz：差电流速断的动作电流

Ie：变压器的额定电流

K：倍数

6300KVA 及以下 7~12

6300~31500KVA 4.5~7.0 40000~120000KVA 3.0~6.0 120000KVA

2、纵差保护

2.0~5.0

1） 纵差保护最小动作电流的整定 最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流

Idz.min=KK(Kc+ U+ m)Ie/n

式中： Ie：变压器的额定电流

n：电流互感器的变比

KK ：可靠系数，取 1.3~1.5

Kc：电流互感器的比误差，

10P 型取 0.03 ×2，5P 型和 TP 型取 0.01 ×2

ΔU：变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值 Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取

0.05

在工程实用整定计算中可选取 Idz.min= （0.3~0.5）Ie/n。

2） 比率制动系数 K 的整定

纵差保护的动作电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。

Ibph=(Kfzq Ktx Kc+ U+ m)IK.max/n

式中： Ktx ：电流互感器的同型系数， Ktx=1.0

IK.max：外部短路时，最大穿越短路电流周期分量

Kfzq ：非周期分量系数，两侧同为 TP 级电流互感器取 1.0，两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0。

ΔU：变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值 Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取

0.05

KK ：可靠系数，取 1.3~1.5

差动保护的动作电流

Idz.max =KK Ibph.max

最大制动系数

Kmax= Idz.max/ Izd.max

当 Izd.max=IK.max 时， Kmax= KK Ibph.max / IK.max

式中： IK.max ：最大短路电流

在工程实用整定计算中可选取

K=0.3~1.0

3） 二次谐波制动比的整定

一般取： 15%~20%

4） 涌流间断角整定

闭锁角可取： 60 °~70°

3、零序差动保护

当采用比率制动差动保护，与纵差保护相同。 U=0。当采用不带比率制动差动保护整定。

1） 按躲过外部单相接地短路时的不平衡电流整定

Idz.0= KK(Kfzq Ktx K c+

式中： Idz.0：零序差动保护动作电流

m)3I0.max/n

Ktx 互感器的同型系数，同型时取

0.5，不同型时取 1.0

KK ：可靠系数，取 1.3~1.5

Kc：电流互感器的比误差，取

0.1

Kfzq ：非周期分量系数，两侧同为 TP 级电流互感器取 1.0，两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0。

Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取

0.05

3I0.max：保护区外部最大单相或两相短路零序电流的三倍

2） 按躲过外部三相短路时不平衡电流整定

Idz.0= KKKfzq Ktx Kc

IK.max/n×

式中： Ktx 互感器的同型系数，同型时取

0.5，不同型时取 1.0

KK ：可靠系数，取 1.3~1.5

Kc：电流互感器的比误差，取

0.1

Kfzq ：非周期分量系数，电流互感器同型取 1.0，两侧同为 P 级电流互感器

取 1.5~2.0。

IK.max ：外部最大三相短路电流

3）按躲过励磁涌流产生的零序不平衡电流整定

指穿越性电流

一般取： Idz.0=（0.3~0.4）Ie/n

按零序差动保护区内发生金属性接地短路校验灵敏系数

4、电流速断保护定值计算：

1）按躲变压器低压侧母线三相短路电流整定

Idz.gl ≥ (KkKjx/Kf) × Kzq× (Ie/n)

Kk ：可靠系数，取 1.2~1.3；

Kf ：返回系数，取 0.8~0.95；

Kzq ：负荷自起动系数，取 1.2~1.5；

Kjx ：接线系数

n：电流互感器变化

2）按躲过分支线上需要自起动的电动机的最大起动电流之和，即

Idz.gl = (KkKjx/Kf) Kzqd××(Ie/n)

Kk ：可靠系数，取

Kzq ：需要自起动的全部电动机再自起动时所引起的过电流倍数，可近似按前式求出。

3）按灵敏度进行校验：

Klm = I(2)d.min/ Idz.gl(n)

I(2)d.min: 变压器低压侧故障时的最小两相短路电流； Klm: 变压器低压侧故障时的灵敏度，一般 定时限过电流保护的动作时间整定： tfz: 低压断路器动作时间；

tdz = tfz.max + △t

动作时间应比上一级定时限过电流保护的动作时间小一个时间差（取△ t=0.5S）。通常低压短路器动作切故障时间都在 0.1S 左右，故过电流动作时间应大于

0.5~0.8S。

△ t:时间级差，取△ t=0.5S

5、低压侧零序过电流保护的整定计算

1）按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流

Idz = Kk(0.25Ie)

Kk ：可靠系数，取为 1.2；

Ie：变压器额定电流

2）按与相邻元件保护的动作电流相配合

a) 当低压厂用变无分支线时，与低压电动机相间保护配合

Idz = Kk KphKqdIe

Kk: 可靠系数，取为 1.2;

Kph: 配合系数，取为 1.1;

Kqd: 自起动系数（电动机起动电流倍数） ，取 5

Ie:最大电动机的额定电流

b) 当低压厂用变有分支线时，与厂用分支线上的零序保护配合：

Idz = KphKqd.fz

Kph: 配合系数，取为 1.1;

Kqd.fz: 厂用分支线上零序保护的动作电流

c)灵敏度校验：

Klm = I(1)d.min/ Idz

I(1)d.min: 最小运行方式下， 厂用变压器低压侧母线上发生单相接地短路时，变压器中性线电流互感器的电流值

要求： Klm 1.5~2

d)低压侧零序保护动作时间整定：

按与低压侧速断保护配合，

Tgldz = t0.4/sddz+△ T

6、高压侧过负荷保护

对称过负荷保护的动作电流，按躲过额定电流整定

Idz = Kk/KF

(Ie/n)×

流经

式中， I2:低压变压器的负序电流

Kk: 可靠系数，采用 1.05

KF:返回系数，采用 0.85

Ie/n:保护安装侧的额定电流

7、负序过流保护

1)负序动作电流 I2dz

I2dz 按躲过正常运行时允许的负序电流整定（如母线电压不对称可产生负序电流）。

一般地，

保护断相和反相等严重不平衡时，可取

I2dz = (0.8~1.0) Ie

作为灵敏的不平衡保护时，可取

I2dz = (0.2~0.4) Ie

2)负序动作时间常数 T2

在母线二相短路时，电动机回路有很大的负序电流存在，因此， T2 应整定为大于外部两相短路的最长切除时间。 在 FC 回路中，应躲过不对称短路时熔丝熔断，即负序保护不能抢在熔丝熔断前动作。

厂用分支综合保护整定原则

1、定时限电流速断保护

1） 电流动作值 Idz

按躲过相邻元件末端最大三相短路电流或相邻元件电流速断保护的动作电流配合，按两个条件中较大整定

Idz = Kk Kjx Id.max(3) / n

式中， Kk ：可靠系数，可取 Kk=1.2~1.5

Id.max(3)：最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流

Kjx ：接线系数，接于相电流时取 1，接于相电流差时取 √ 3

n：电流互感器变比

2）速断动作时间 tsd

应较相邻元件电流速断保护大一个时限

一般取： 0.5~0.7S

3) 灵敏系数校验

在线路末端发生短路时

2、过电流保护

Km= Id.min(2)/ Idz

1） 电流动作值 Idz

按躲过厂用变压器或分支线上需要自起动的电动机最大起动电流之和来整定

Idz=KK Kzq×Ie

×

Kzq=1/(Ud%/100+ Se/ Kqd Sd∑ )

式中：

KK ：可靠系数，取为 1.2

Ie：厂用变压器或分支线上的额定电流

Kzq：需要自起动的全部电动机在自起动时所引起的过电流倍数

Ud%：变压器的百分阻抗值

Sd∑：需要自起动的全部电动机总容量（ KVA ）

Se：变压器的额定容量（ KVA ）

Kqd：电动机起动时的电流倍数，一般取

5

2) 灵敏系数校验

在线路末端发生短路时

Km= Id.min(2)/ Idz

按额定负荷电流整定

3、过负荷保护

Idz = KkIe / n KF

式中， Kk ：可靠系数，可取 Kk=1.1~1.2

Ie：厂用变压器或分支线上额定电流

n：电流互感器变比

KF:返回系数，采用 0.85

4、接地保护

保护装置的一次动作电流， 按躲过被保护分支外部单相接地故障时， 从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数 1.25 整定

Idz ≥ KkIcx

Idz ≤ (Ic -∑Icx)/1.25

式中： Icx：被保护线路外部发生单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流

Ic ∑：电网的总单相接地电容电流

Kk：可靠系数，可取 Kk=4~5