温度保护及整定值计算方法分析

DL/T572—2010《电力变压器运行规程》规定，油浸式自然循环自冷、风冷电力变压器在正常运行情况下允许温度按顶层油温检查，顶层油温最高不得超过95℃（制造厂商有规定时按制造厂商规定执行）。为防止变压器油迅速劣化，顶层油温一般不宜经常超过85℃。根据规定，凡容量在1000kV·A及以上的油浸式变压器均应有温度信号计，当顶层油温超过85℃时，温度计动作发出超温信号。

干式配电变压器，155（F）级环氧树脂绝缘，其极限耐热温度为155℃，满负荷运行时，最高温度为140℃。

【例13-2】某配电所，安装1台SBH11-M-2500/10型配电变压器，额定电压U_N1/U_N2=10/0.4kV，电压比K=10/0.4=25，额定容量S_N=2500kV·A，10kV侧额定电流I_N1=137.5A。0.4kV侧额定电流I_N2=3608.55A，10kV侧电流互感器电流比n_TA=300/5=60。配电变压器10kV侧两相短路电流有效值I_K1^（2）=4.42kA，0.4kV侧母线处三相短路电流有效值I_K2^（3）=31.46kA。试计算该配电变压器10kV侧继电保护相关整定值。

解：

1.电流速断保护

（1）动作电流整定计算

配电变压器0.4kV侧三相短路电流有效值折算到10kV侧为

电流速断保护动作电流整定值按式（13-8）计算，即

整定值取I_op·1=1740A，I_op·2=29A。

（2）校验保护动作灵敏度

速断保护动作灵敏度按式（13-9）校验，即

故满足要求。

查表13-13得RCS-9621A型配电变压器保护测控装置，过电流保护Ⅰ段整定值为0.1～20I_n，10kV侧电流互感器二次侧额定电流为I_n=I_N1/n_TA=137.5/60A=2.29A，则整定值范围为I_op·2=0.1～20I_n=0.1×2.29～2.0×2.29A=0.229～45.8A，故整定值I_op·2=29A，满足要求。

（3）动作时间整定

保护动作时间整定t=0s。

2.过电流保护

（1）动作电流的整定

配电变压器10kV侧额定电流I_N1=137.5A，按20%过负荷计算，则配电变压器的最大负荷电流I_P·max=1.2I_N1=1.2×137.5A=165A。

配电变压器过电流保护动作电流整定值按式（13-10）计算，得

故整定值取I_op·1=204A，I_op·2=3.4A

（2）校验保护动作灵敏度(www.xing528.com)

保护动作灵敏度按式（13-11）校验，得

故满足要求。

查表13-13得RCS-9621A型配电变压器保护测控装置，过电流保护Ⅱ段整定值为0.1～20I_n=0.1×2.29～20×2.29A=0.229～45.8A，故整定值I_op·2=3.4A满足要求。

（3）动作时间整定

设本级保护动作时间t₁=0.3s，则上级动作时间按式（13-12）整定，得

t=t₁+Δt=（0.3+0.5）s=0.8s

3.过负荷保护

配电变压器过负荷保护一次动作电流整定值按式（13-13）计算，得

故整定值取Iop·1=150A，I_op·2=2.5A。

动作时间整定t=10s，保护动作发出过负荷信号。

4.零序电流保护

配电变压器低压侧相零短路零序电流保护动作电流整定值按式（13-14）计算，得

查表13-17，选择Y-LJ100J型零序电流互感器，额定电流I_N0/I_n0=1000/5A，零序电流互感器电流比n_TA0=1000/5=200，则配电变压器零序电流保护动作电流整定值为I_op·1=1000A，I_op·2=5A。

零序电流保护动作时间整定t=0.2s。

零序电流保护动作跳配电变压器10kV侧断路器。

5.配电变压器温度保护

油浸式配电变压器顶层油温控制在85℃，超过85℃时，温度保护装置发出超温信号。运行人员应适当减轻配电变压器的负荷，或采取开启风扇等其他降温措施。

10kV配电变压器保护动作相关整定值见表13-2。

表13-2 10kV配电变压器保护动作相关整定值