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变电站双绕组变压器保护的特性分析
发布时间：
2022-06-23
来源：
电气圈
有关变电站双绕组变压器保护的特性，包括主变保护的二次接线，变电站内桥接线的运行，主变保护的整定，分为变压器各侧额定电流及平衡系数、制动特性的拐点电流IB、过负荷保护等。
变电站双绕组变压器保护
某110 kV变电站一次主接线采用内桥式接线，变电站安装有两台50 MVA变压器，其主接线简化示意见图1，主变差动保护和后备保护采用分开配置，主保护（差动保护）和后备保护分别为CST31A型和CST230B型微机保护。
桥形接线对于主变运行较为灵活，检修任一台断路器均不会导致主变停电，特别适用于单台主变不能带全部负荷的情况。但由于主变可由进线断路器和桥断路器供电，因此主变保护的二次接线较复杂。
该站的主变保护的二次接线情况、保护整定和运行注意事项。
1、主变保护的二次接线
CST31A型主保护适用于三绕组或双绕组变压器，交流插件设有九个模拟量变送器，分别用于变压器三侧的三相电流。桥形接线的主接线中，可将双绕组变压器视作三绕组变压器，即进线断路器、桥断路器和变压器低压侧分别为三绕组变压器的高、中、低压侧接入差动保护。
变压器的高压侧后备保护的电流回路取自变压器的套管TA。
2、变电站内桥接线的运行
对于以图1所示内桥接线的变电站C为例， C站正常时由220 kV变电站A供电，即131断路器在合位，110 kV变电站B作为备用电源，132断路器备用。但是当B变电站的供电的线路检修或发生故障时，此时就需要经C站向B站供电，穿越性的负荷电流将会对变压器主保护中的高压侧过负荷保护、闭锁调压、启动风冷的定值产生影响；如果C站与B站间的110 kV线路发生故障，将在C站变压器的差动回路中产生较大的不平衡电流，可能造成变压器的差动保护误动。
另外，C站一台变压器运行时，当用101断路器对另一台变压器空载启动时，可能有很大的励磁电流（8～10倍额定电流）经过运行中的变压器和101断路器，由于TA变比误差、铁芯饱和特性差异，以及负荷电流影响，运行变压器的差动保护回路也将可能出现较大的差动电流，而运行变压器受负荷电流影响，很容易导致变压器差动保护二次谐波闭锁不动作，因而造成差动保护误动作。
3、主变保护的整定
CST31A型主保护采用二次谐波制动的比率差动保护，兼有变压器三侧过负荷保护、启动通风、高压侧过电流闭锁调压等功能。
3.1 变压器各侧额定电流及平衡系数
变压器高压侧进线断路器虽然带两台变压器，但其额定电流应按单台变压器容量考虑。
3.2 差动电流门槛定值ICD的整定
ICD为差动保护最小动作电流，应按躲过正常额定负载时的最大不平衡电流整定。
ICD一般选取（0.25～0.5）Ie，并应实测最大负载时差动回路中的不平衡电流。
3.3 制动特性的拐点电流IB。
在桥形主接线方式中，可取IB =（0.8～1.2）IHe，因在负荷电流下，电流互感器的误差很小，即使两台变压器满负荷运行，此时ICD > Ibp，无制动作用时，保护也不会误动。
3.4 制动系数KID
KID一般取0.3～0.7，但应满足KID ≤ Icd / IB
3.5 过负荷保护
当高压侧B相电流大于电流定值，且时间超过其时间定值，保护发告警信号。
当高压侧B相电流大于电流定值，且时间超过其时间定值，保护启动变压器的风扇。
实际工作中，若是内桥接线的双绕组变压器，在继电保护整定过程中除注意以上事项外，若要正确反映变压器的运行情况，还可以在变压器的后备保护中进行正确整定。
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