李佳俊 黃文展

摘 要：本文針對某工業(yè)區(qū)附近新建的一座220kV降壓變電站進行了相關設備選型和繼電保護設計和整定計算，其中對于變壓器的相間后備保護采用的不帶低電壓啟動的過電流保護，但是通過計算后發(fā)現(xiàn)其靈敏度系數(shù)不滿足要求，從而改進為低壓啟動的過電流保護，在進行了電流和電壓繼電器的靈敏度分析后，發(fā)現(xiàn)能夠滿足靈敏度的要求。

關鍵詞：相間后備保護;低電壓啟動;過電流保護;靈敏度系數(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.135

0 引言

自從19世紀以來，直流電和交流電被研究成功，推動了電力系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，也促使了國家科技水平和社會經(jīng)濟的發(fā)展[1]。

本文對變電站進行了相關設備選型和繼電保護設計和整定計算。對于變壓器的選型考慮了必須承擔一、二級負荷的容量和最大負荷同時系數(shù)，互感器的選型考慮了一次側(cè)的額定電流、電壓和熱、固穩(wěn)定性。變壓器繼電保護的主保護建議采用帶有制動特性的差動保護，而相間后備保護是采用的低壓啟動的過電流保護，在進行了電流和電壓繼電器的靈敏度分析后，發(fā)現(xiàn)能夠滿足靈敏度的要求。

1 系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)

假設某降壓變電站的系統(tǒng)參數(shù)如圖1所示，對該變壓站中的變壓器進行繼電保護設計與整定計算，其中一二級負荷的占比70%，最大負荷同時系數(shù)為0.9。

2 相關器件的選擇和系統(tǒng)參數(shù)計算

2.1 變壓器選擇

首先在滿足用電負荷的供電要求，再考慮負荷的發(fā)展，對變壓器的選擇要留有一定的余量（容量增加15%），所以選擇容量最接近144.9MVA的兩臺的變壓器，容量為150MVA的（SFS9-150000/200），高/中/低容量為100/100/50的變壓器。

2.2 電流互感器的選擇

首先要保證其一次側(cè)電壓與電流的大小要不低于線路上流過的電流和母線電壓，同時還要對其電動效應和熱效應進行檢驗，當滿足以上兩個條件時，最后選擇如下規(guī)格的電流互感器。

2.3 系統(tǒng)參數(shù)計算

通過計算得知，220kV側(cè)電流互感器二次側(cè)的額定電流值最大，于是選取220kV側(cè)為基本側(cè)。同時，該系統(tǒng)在計算縱差動保護時由于靈敏度太低，不能保證其在最小短路電流時靈敏動作，所以考慮采用帶有制動特性的差動保護[2]，因為該繼電器的動作電流整定是根據(jù)變壓器外部故障時所產(chǎn)生的短路電流的大小，然后進行自動調(diào)整的。系統(tǒng)中各參數(shù)的計算值如表2所示。

4 總結

本文對于某降壓變電站的系統(tǒng)進行了設計和分析，對于變壓器和互感器的選擇充分考慮了其合理性和適用性。變壓器在選擇時不僅考慮了自身系統(tǒng)負荷的情況，而且還對于未來工廠負荷的發(fā)展留有了一定的余量;互感器的選擇既考慮了一次側(cè)電壓電流的大小，又對其電動效應和熱效應進行了檢驗。在變電站和發(fā)電廠中，變壓器這一元器件是十分貴重的，在很多情況下是寧愿將其退出運行也不慌讓變壓器在故障情況下運行的，所以對于變壓器的保護就顯得尤為的重要。在本文中對于變壓器的保護考慮了主保護設置為帶有制動特性的差動保護，而相間后備的保護則是采用的低壓啟動的過電流保護。

參考文獻：

[1]董朝陽，趙俊華，文福拴，薛禹勝.從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng)：基本概念與研究框架[J].電力系統(tǒng)自動化，2014，38（15）：1-11.

[2]能源部西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊[M].中國電力出版社，1991.

[3]張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護[M].中國電力出版社，2010.