2MVA及以上的变压器差动保护整定

　　110kV母线短路系统提供的短路电流是40kA，主变设差动保护，电流互感器均为5p级，选变压器低压侧为基准侧。
　　2. 变压器各侧参数计算
　　1）一次电流
　　高压侧一次电流 I1NH= 150/（121x√3）=715.7A;
　　低压侧一次电流 I1NL= 150/（13.8x√3）=6275.6A;
　　2） 二次电流
　　高压侧二次电流 I2NH= 715.7/（1200/5）=2.98A;
　　低压侧二次电流 I2NL= 6275.6/（8000/5）=3.92A;
　　厂用电侧二次电流 I2NC= 6275.6/（2000/5）=15.69A;
　　3） 平衡系数
　　KblL=1 （低压侧为基准侧） ;
　　KblH=3.92/2.98=1.513 ；
　　KblC=3.92/15.69=0.25 ；
　　3. 短路电流计算
　　1）变压器低压侧短路系统侧流过基准侧的短路电流
　　基准容量 ：Sj=100MVA ; Uj=121 ，13.8kV
　　Xs=0.502/40= 0.01255 ;
　　Xt=13/150= 0.08667
　　I“=（100/（13.8x√3））/（Xs + Xt） =42.167kA;
　　2） 变压器低压侧短路发电机侧流过基准侧的短路电流
　　Ud”=19% ，查表 I*=6.3915
　　I“= 6.3915 x （125/（0.85x13.8x√3）） =39.32kA;
　　3） 短路电流和制动电流取值
　　短路电流取最大值 42.167kA;
　　制动电流取 Ires=（42.167+39.32）/2= 40.74kA，用此值进行灵敏度验算。
　　4. 差动保护参数计算
　　1）最小动作电流
　　Iop.min= Krelx（Ker+△U+ △m）x IN/na
　　= 1.5x（0.02+2x2.5%+0.05）x IN/na
　　=0.18xIN/na
　　在工程实际应用中，还应考虑外部故障切除时的不平衡电流，根据经验及推荐数据，一般取0.5，因此
　　Iop.min= 0.5x3.92=1.96A;
　　2） 起始制动电流
　　起始制动电流一般取0.4~1Ie，本设计按1取
　　Ires.0= 1x3.92=3.92A;
　　3） 不平衡电流计算
　　不平衡电流
　　Iunb.max= （Kap x Kcc x Ker+△U+ △m）x Ik.max/na
　　=（2x0.1x0.05+0.05+0.05）xIk.max/na=0.3x Ik.max/na
　　最大动作电流
　　Iop.max=1.5xIunb.max=0.45xIk.max/na
　　=0.45x42.167x1000/1600= 11.86A
　　4） 斜率K的确定
　　当 Ires.max=Ik.max 时
　　K=（ Iop.max-Iop.min）/（ Ik.max/na-Ires.0）
　　=（11.86- 1.96）/（42.167x1000/1600-3.92）
　　=0.44
　　根据经验，一般K取0.5
　　5. 灵敏度校验计算
　　制动电流取 Ires= 40.74kA；
　　Iop= Iop.min + Kx（Ires - Ires.0）
　　= 1.96+0.5x（ 40.74x1000/1600- 3.92）
　　= 12.73A;
　　Ksen= （0.866x 39.32x1000/1600）/12.73=1.67》1.5 ; 满足要求
　　6. 差动速断保护
　　差动速断是纵联差动保护的辅助保护，当变压器内部故障，引起互感器饱和纵联差动保护失效时，瞬时启动跳闸；
　　差动速断按躲过励磁涌流考虑，取5~6I2N ，发电机-变压器组区外故障短路电流不大，按5I2N 计算；
　　Ik.in= 5XI2N =5x3.92=19.6A
　　7. 计算结果分析
　　1） 差动保护中的拐点、斜率等一般由装置提供参考值，计算也应在参考值附近；
　　2） 当计算值和参考值有差距时，比如 Iop.min 计算是 0.18 ，但在工程实际应用中，还应考虑外部故障切除时的不平衡电流，根据经验及推荐数据，一般取0.5；
　　3）最大短路电流影响不是很大，本例短路电流按23.8kA计算，K=0.43，差距很小，最终都是按0.5整定。



原作者：言+C 独立完成