２０１５年３月下 变压器保护配置方案及二次回路设计 李 ｌＪ巾（国网河南省电力公司周口供电公司，河南省周口市４６６０００） 【摘要】电力系统中电力变压器是非常重要的一个电力设备，其安全运行对确保电能质量、电力系统安全运行及对供电的可靠性具有非常重 要的作用。本文根据３５ｋＶ变电站ＹＤ１１型变压器，对二次保护设计原则与设计流程进行了简要介绍，并依照ＣＳＣＬ２０００系统装置，对３５ｋＶ变 电站里变电器二次回路系统与保护配置方案进行了简要设计。检验结果显示，这个设计方案使得二次回路的设计效率大大提高。 【关键词】变压器保护；差动；后备保护；保护装置；－－；ｇ回路 【中图分类号】ＴＭ７７４ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１５）０６—０１３０—０２ １变压器的接地方式 对于高压侧与中压侧额定电压等于或高于１１０ｋＶ的变压 行习惯不同导致的二次回路之间的差异问题。②功能配置统 一原则。主要解决各地区组屏方式与保护装置不同导致的保 端 器而言．其中性点有两种方式：接地运行或不接地运行，但是 护不一致问题。⑧端子排布置统一的原则。根据“功能分段．子分段”的相关原则．主要解决在排列位置上输入输出回路以 对于额定电压低于６６ｋＶ的变压器而言．其高压侧的中性点有 及交直流回路的不规范问题。㈤屏柜压板统一的原则。规范继 三种运行方式：不接地、经小电阻接地或经消弧线圈接地。 ２电力变压器的故障、不正常运行状态 ２．１变压器的故障 一电保护压板的颜色与数量，并对压板开展优化设计，尽可能缩 减不必要的压板，从而为现场运行提供便利。⑤接口标准统一 的原则。规范继电保护装置接口的类型以及数量等配置原则， 从而有效避免出现不同厂家、不同时期保护装置接口混乱的 般而言．变压器的故障有两种：内部故障以及外部故 障。其中变压器的内部故障主要指在箱壳内出现的故障，主要 包括：绕组与铁芯间的短路故障、绕组的匝间短路故障、绕组 问题。（ 保护定值、报告格式统一的原则。制定标准的打印报 告与保护定值格式，从而为现场运行维护提供必要依据。 的相间短路故障以及变压器绕组引线和外壳间的单相接地短 路。除此之外，还有绕组断线故障。而外部故障主要指箱壳外 部的引出线因绝缘套管破碎或闪络经过箱壳产生的单相接地 ５典型３５ｋＶ变压器保护二次装置 下面以某地３５ｋＶ新建变电站作为例子，该变电站是单母 线分段的接线方式．变压器是两卷变．而且主变容量为２× 短路、引出线间各种相间短路故障等。 ２．２变压器不正常运行状态 一６５ＭＶＡ．通过不带栽调压功能的一般ＹＤｌ１变压器，电压的等 级是３５／１０ｋＶ．与自动化系统技术协议相关要求相协调．得出： 主变压器保护测控屏是双面．而且每面屏都有：１台主变测控 装置．１台主变本体保护装置，１台低后备保护装置，１台高后 般而言．变压器不正常运行状态主要包括：外部接地短 路导致的中性点过电压：油箱漏油导致的油位降低；由外部短 路导致的过电流：过负荷；变压器油温升高与冷却系统故障； 绕组频率低或过电压导致的过励磁等。 备保护装置以及１台差动保护装置。依据规程相关规定： ６＿３ＭＶＡ与其以上并列运行变压器应该安装纵差保护装置．在 ３变压器保护装置 在我国颁布的《继电保护和安全自动装置技术规程中》要 求，变压器需要配备下列保护装置：①为了准确反应油箱内油 面下降与各种短路故障，需要对Ｏ．８ＭＶＡ与之上的油浸式变 这一项目中我们使用ＣＳＣＬ２０００系列装置来配置．需要遵循 以下原则：①差动保护装置：在ＣＳＣＬ２０００系列装置中主要有 ＣＳＦ２０６ＴＡ与ＣＳＦ３０６ＴＡ两种差动保护装置．其中ＣＳＦ２０６ＴＡ 在两卷变动保护中适用．而ＣＳＦ３０６ＴＡ不仅在内桥型接线方 式与三卷变差动保护中适用．还在多种变压器接线组别中适 压器及户内０．４ＭＶＡ之上的变压器安装气体保护装置。②为 了准确反应引出线相间短路与变压器绕组、引出线接地短路 用。因此３６ｋＶ新建变电站．适用单母分段与两卷变压器，所以 运用ＣＳＦ２０６ＴＡ差动保护装置能够使得配置要求得到满足， 而且差动保护装置能利用后备保护装置开展短路器跳合闸操 作．因此ＣＳＦ２０６ＴＡ不用配备跳闸插件，仅需把跳合闸的出口 与中性点直接接地电网侧绕组和绕组匝间短路．需要安装电 流速断保护以及纵差保护装置。⑧对于大于等于６．３ＭＶＡ并 列运行变压器及大于等于１０ＭＶＡ单独运行变压器和大于等 于６＿３ＭＶＡ的厂用变压器．需要安装纵差保护装置：而对小于 １０ＭＶＡ的变压器而且过电流的时限高于０．５ｓ时，应该安装电 引导后备保护装置之中。②高后备保护装置：与ＣＳＦ２０６ＴＡ差 动保护配置相配套的是ＣＳＦ２０６ＴＢ高后备保护装置，因为该 流速断保护装置：而对高于２ＭＶＡ的变压器．在电流速断保护 灵敏度系数小于相关要求时，不适合安装纵差动保护装置。④ 为了准确反应外部相间短路导致的过电流以及作为纵差保护 与气体保护的后备保护．应该安装过电流保护装置。 变电站３５ｋＶ侧所使用的是Ｓ 断路器，因此高后备所配备的 跳闸插件需要具备压力闭锁功能。⑧低后备保护装置：与 ＣＳＦ２０６ＴＡ所配套的是ＣＳＦ２０６ＴＢ低后备保护装置．因为该变 电站１０ｋＶ侧使用真空断路器．所以低后备只需要配置一般功 ４国网“六统一”标准化设计原则 能的跳闸插件。因为高后备与低后备跳闸插件有所不同，因此 ①回路设计统一原则。主要解决各地由于设计原则与运 在二次回路设计时一定要加以注意，此外，低后备保护也能配 锎 拇 有具备压力闭锁功能的跳闸插件，在二次设计的时候不能接 ６．２直流回路设计 一线．也不能应用这一功能。④主体本体保护装置：该设计中使 用ＨＮＣＳＲ本体保护装置。⑤主变测控配置：使用ＣＳＦ２０２Ｂ测 控配置，在该设计中要８Ｕ／６Ｉ模拟，３８个开入遥信以及７组遥 控开出．可以使得变电站要求得到满足。 般而言直流电源分为两路，分别是：①ＤＣ２２０Ｖ分别通 过ＺＤ在经由空开接入各装置的电源；②ＤＣ２２０Ｖ通过ＺＤ再 经过空分别接入高低后备操作电源之中。依照电流实际消耗 情况，在装置电源中使用３Ａ空开．而在操作电源中使用６Ａ 空开。 ６典型３５ｋＶ变电器保护测控屏二次回路设计 依照国网的“六统一”标准化设计原则，这次设计中的装 ６．３本体保护装置二次回路设计 在变压器本体保护配置中保护装置的跳低压侧出１３＇以及 置都运用以太网来通讯；操作电源以及装置电源都是 ＤＣ２２０Ｖ；功能类压板为黄色，出１３＇压板为红色，而备用压板为 跳高压侧出口都是经过压板接出的．本体跳高压侧出口与高 压后备保护操作回路相接．而本体跳低压侧出１：２与低后备保 护操作回路相接。将变压器本体的开入信号与其本体保护装 本色。表１所示为装置端子排按回路分段标号。 表１回路名称及其端子排编号 回路名称 交流电压 交流电流 端子排编号 ＵＤ ＩＤ 回路名称 母差联跳 与保护配合 端子排编号 ＳＤ ＰＤ 置相连接．本体信号可以通过三联压板对发信或跳闸进行选 择。将本体远动信号与变压器测控装置相连接。 直流电源 ＺＤ 中央信号 ＸＤ ６．４低后备保护装置二次回路设计 在变压器保护装置中低后备保护装置二次回路设计与高 后备保护装置二次回路设计相类似．只不过其没有断路器压 力闭锁回路 开关量强电开入 非电量开入 ＱＤ ＦＤ 遥信 录波 ＹＤ ＬＤ 强电对时开入 开关量弱电开入 出口回路正端 ＯＤ ＲＤ ＣＤ 通讯 交流电源 备用 ＴＤ ＪＤ ＢＤ ６．５变压器测控装置二次回路设计 可以分别把测控装置的开出信号与开入信号引入．让相 关设计院开展实际分配。进而使得变压器保护测控屏二次回 路设计顺利完成。 出口回路负端 ＫＤ ６．１交流回路设计 在交流回路的设计中主要有：交流电流设计以及电流电 压设计，如图１。 ７结束语 本文简要介绍了３５ｋＶ典型变压器保护二次设计原则和 ３ＳｋＶ 设计流程，并通过举例说明，能使得变压器二次设计的效率大 大提高，可以给有特殊要求的变压器保护二次设计提供一定 的借鉴 参考文献 ［１］刘学军．继电保护原理（第２版）［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２０１０． ［２］朱联联，张翠平，王玉博．变压器保护配置方案及二次回路设计ＩＪＩ 电工文摘．２０１４（４）：２０～２２． ［３］高中德，舒治淮，等．国家电网公司继电保护培训材料［Ｍ】．北京：中国 水力出版社．２００９． 收稿日期：２０１５—３—１２ 图１一次系统接线图 ①变压器高低压侧差动ＣＴ电流通过ｌＩＤ端子进行排列 指导差动保护装置的高低．ｆｉ－－，Ｎ差动输入电流。（ 变压器零序 ＣＴ电流通过１一ｌｉＤ端子进行排列直到高后备保护零序输入 电流。因为变压器为ＹＤ１１，因此低后备无零序电流输入。（ 变 压器高低后备保护ＣＴ的电流通过１一ｌＩＤ与ｌ—ｌｉＤ分别街道 后备保护装置的保护电流输入．由于具备单独的测控装置．因 此在测量后备保护装置电流输入无需接线。（ 高低压侧的测 量电流ＴＡ５与ＴＡ３电流通过３２ＩＤ分别接到测控装置的电流 输入之中。⑤高低压侧零序电压直接接入测控装置以及高低 后备装置。
