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某降压变电站变压器继电保护的配置及整定计算

一、变压器继电保护配置原则

(1)变压器继电保护的配置原则旨在确保电力系统的安全稳定运行，其核心目标是快速、准确地切除故障变压器，防止故障扩大，保护系统其他部分不受影响。根据《继电保护及安全自动装置技术规程》，变压器继电保护配置应遵循可靠性、选择性、灵敏性和速动性原则。可靠性要求保护装置在正常工作和故障情况下均能可靠动作；选择性则要求保护动作时只切除故障元件，不误切非故障元件；灵敏性确保保护能够检测到各种故障类型，包括内部故障、外部故障以及接地故障；速动性要求保护动作时间尽可能短，以减少故障对电力系统的影响。

(2)在实际配置中，变压器继电保护通常包括主保护、后备保护和辅助保护。主保护负责快速切除故障，如差动保护、电流速断保护等；后备保护在主保护失效时起作用，如过电流保护、零序电流保护等；辅助保护则提供附加的保护功能，如温度保护、压力保护等。以某110kV降压变电站为例，该站采用三相星形连接的变压器，主保护配置为差动保护，后备保护配置为过电流保护。差动保护采用比率制动特性，以消除外部故障时电流互感器（CT）饱和的影响，并保证足够的灵敏度；过电流保护则根据变压器容量和系统情况整定，保证在内部故障时能够可靠动作。

(3)配置变压器继电保护时，还需考虑保护装置的协调性。保护装置之间的时间配合和电流配合是保证系统安全稳定运行的关键。例如，某220kV变电站的变压器差动保护与相邻变电站的线路保护进行协调，通过整定差动保护的启动电流和动作时间，确保在故障发生时，差动保护优先动作，切除故障变压器，而线路保护则作为后备保护，在差动保护动作后延时一段时间才动作，防止误切非故障线路。此外，还需定期对继电保护进行测试和校验，确保其性能符合要求，为电力系统的安全运行提供有力保障。

二、变压器继电保护配置方案

(1)变压器继电保护配置方案需根据变压器的类型、容量、电压等级、连接方式以及所在电力系统的特点进行设计。例如，对于油浸式变压器，一般配置差动保护、过电流保护、零序电流保护、温度保护等；对于干式变压器，则可能需要配置过热保护、过电流保护、差动保护等。以某500kV变电站的220kV变压器为例，该变压器配置了主保护、后备保护和辅助保护。主保护包括差动保护，采用比率制动特性，以提高保护的灵敏度和可靠性；后备保护则包括过电流保护和零序电流保护，用于在主保护失效时切除故障；辅助保护包括温度保护，监测变压器油温，防止过热。

(2)在配置方案中，差动保护是变压器保护的核心，其配置应确保对变压器内部故障有足够的灵敏度，同时避免因外部故障或CT饱和引起的误动作。差动保护的配置参数包括启动电流、动作时间和制动特性曲线等。以某220kV变电站的变压器差动保护为例，启动电流整定为变压器额定电流的1.2倍，动作时间整定为0.5秒，制动特性曲线采用比率制动，以适应不同故障情况下的保护需求。此外，还需考虑CT的配置，一般要求CT的变比与变压器的变比相匹配，以避免因CT误差导致的保护误动作。

(3)后备保护的配置应满足在主保护失效时，能够可靠切除故障变压器。对于过电流保护，其整定值应低于主保护，动作时间应大于主保护，以实现后备保护的动作。以某110kV变电站的变压器过电流保护为例，其整定值为变压器额定电流的1.5倍，动作时间为1秒。此外，辅助保护的配置应根据实际需求进行，如温度保护应设置在变压器油温超过正常工作温度时动作，以防止变压器过热。在配置方案中，还需考虑保护装置的通信、监控和远方跳闸等功能，以确保保护系统的完整性。

三、变压器继电保护整定计算方法

(1)变压器继电保护的整定计算方法主要包括启动电流整定、动作时间整定和特性曲线整定。启动电流整定需考虑变压器的额定电流、系统故障电流水平以及保护装置的灵敏度要求。例如，对于差动保护，启动电流一般整定为变压器额定电流的1.2倍至1.3倍。动作时间整定则根据保护装置的响应速度和系统要求进行，通常主保护的动作时间设定为0.1至0.5秒。特性曲线整定如比率制动特性，需根据变压器的参数和系统条件确定合适的制动系数。

(2)在进行整定计算时，需考虑变压器的工作环境、负荷特性以及故障类型。例如，对于重载变压器，应适当提高保护装置的启动电流和动作时间，以避免在正常负荷变化时误动作。对于可能发生的故障类型，如短路故障、接地故障等，需根据故障电流水平对保护装置的整定值进行校核，确保在故障发生时保护能够可靠动作。

(3)整定计算还需考虑保护装置之间的协调性，包括时间配合和电流配合。时间配合要求保护装置的动作时间顺序符合故障切除逻辑，电流配合则要求保护装置的启动电流与故障电流水平相匹配。例如，在多级保护配置中，各级保护的动作时间差应设置得当，以保证故障时优先切除故障点。此外，整