关键词： 变压器，过流保护，灵敏度
前言
变压器是配电网的主要设备，面广量大，其安全运行直接影响供电的安全可靠性。当前在配电变压器的过流保护方面，还存在着一些问题，如：保护不匹配或有死区，造成超级跳闸、拒动，使事故扩大或恶化，降低了供电可靠性。
目前，我国6～l0kV的配电变压器，根据其容量大小，采用熔断器或继电器保护。不论那种保护方式，都应考虑保护的灵敏度。
1 熔断器保护
一般变压器容量在400kVA以下时，采用熔断器保护。用熔断器保护时，一般高压侧使用户外跌落式熔断器，作过电流保护；低压侧熔断器作过负荷保护。在选择跌落式熔断器的额定容量时，既要考虑其上限开断容量与安装地点的最大短路电流相匹配，还要重视其下限开断容量与安装地点的最小短路电流的关系。跌落式熔断器的下限开断容量一般为其额定容量的10%～20%，若熔断器的额定容量选择过大，其下限开断值也相应地大，不利于切断小故障电流。
考虑到高压熔断器作为变压器内部故障的主保护，并包括低压套管到熔断器（或空气开关）一段引线，且为低压熔断器的后备保护，应以低压出口短路（两相）作为短路电流最小值来选择其下限开断容量。为保证熔断器动作的选择性或灵敏性的要求，应使其高、低压侧熔体保持一定的关系。为防止过负荷而烧坏变压器，选用的低压侧熔体的额定电流，可等于（或略大于）变压器的额定电流进行选择；高压侧熔体容量在150kVA以下的变压器，可按其额定电流的2～3倍选择，150kVA以上的按其1.5～2倍额定电流选择。
2 继电器保护
2.1 Y/Y0-12接线变压器的过流保护
过去，我们选择的配电变压器都系Y/Y0-12接线，低压侧三相四线供电，变电室一般为交流操作，采用断路器控制，配弹簧储能操作机构，选用两相或三相式过电流保护，继电器为反时限型。采用此方案的优点是保护简单、经济、占地面积校但对于低压侧单相接地短路保护，GBJ《工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定，应采用下列保护之一：a．利用高压侧的过流保护，此时，保护装置宜采用三相式以提高灵敏性。b．接于低压侧中性线上的零序电流保护。c．接于低压侧的三相式电流保护。在实际应用时采用高压侧装三相式过电流保护，有时却不能满足灵敏性要求，现举例说明如下：Y/Y0-12变压器，低压侧单相接地时，流经高压侧的穿越电流，可以从图l关系换算，Ld为短路电流；K为变压器变比。
从高、低压侧的电流分布可知，当低压侧单相接地或接零时，高压侧三相式过流保护装置，可按短路电流。K的2／3而两相式过流保护却按1/3短路来检验，故采用三相式来提高灵敏度。单相短路电流，可按下列通式求得。式中，U为网络额定电压，V;R小XeN,ZeN为相零回路的总电阻、总电抗、总阻抗，mΩ。三相四线制低压电网的零序阻抗为相线的零序阻抗与零线的3倍零序阻抗之和，即相零回路阻抗与各序阻抗的关系，一般为：Y/Y0-12变压器的零序阻抗，因与其所使用的材料及结构形式有较大的关系，应通过实测求得，其值比正序阻抗大得多。
根据上述公式，经计算，安装在短路容量为100MVA处的SJI1-560/10（Ud=4％，△Pd=8.99kW）和SJLl-1000/10（Ud=4.5%，△Pd=13.93kW）两种配电的变压器，低压母线单相接地的短路电流，为4.226kA和7.95kA。
在上述变压器高压侧安装的过电流保护装置，当选用100/5的电流互感器和GL11型继电器，其动作电流值按常规公式计算，Idz为7A和9A，即一次动作电流为。140A和180A。
利用高压侧三相过电流保护作低压单相接地保护时，其灵敏度对560kVA变压器。由此可见，利用高压侧的三相式过流保护装置，作低压单相接地保护时，对560kVA和1000kVA的变压器，均不能满足灵敏系数的要求。也就是说，对该变压器低压绕组发生单相接地的内部故障时，保护装置可能不动作，以致烧坏变压器，同时还容易发生触电事故，危害人身安全。为安全起见，在高压侧过流保护不能满足要求时，应按规程规定在低压侧另装保护或在低压中性线上装设零序电流保护，跳高压侧断路器，其动作电流，可按中性线不平衡电流不超过变压器额定电流的25%进行整定。
例如对560kVA变压器，零序电流互感器的变比为200/5时，启动电流为：Idz=Kk×0.25/n=1.2×0.25×850/40=6.4A，取7A保护装置一次动作电流240A，其灵敏系数为KIm=4226/280=15.09>2。可选用GL-11/10型继电器，保护装置的动作时限比下一级增加0.5s。
在我们供电系统实际运行中，从设计部门到运行部门，对Y/Y0接线变压器低压侧中性线加装零序电流保护认识程度不够，还存在着没有加装此保护或加装了此保护而没有投入运行的现象，从而留下了事故隐患。
2.2 △/Y0-11接线变压器的过电流保护
随着城市建设的不断发展，越来越多的变电室设计在高层建筑里，为了防火、防爆的要求一般选洒/Y0-11接线的千式变压器，此种接线的优点是：三角形绕组滤掉了由照明设备的镇流器产生的大量的三次谐波，防止谐波干扰电网；由于△/Y0接线变压器的零序电抗等于正序电抗，对于低压侧单相接地短路，高压侧装三相式过流保护，灵敏度满足要求。举例说明如下：△/Y0-11变压器，低压侧单相接地时，流经高压侧的穿越电流，可以换算得出，当低瓜侧单相接地或接零时，高压侧三相式过流保护按1/Id/K来检验。
如安装在短路容量为134MVA处的SCR-1600/10（Ud=5.55%，△Pd=13.93kW）DYN-11配电变压器，低压侧母线单相接地的短路电流Id为36.4kA，当变压器高压侧选用200/5的电流互感器，其过电流保护动作值按常规公式计算，Idz为7A即一次动作电流为280A。
3 结论
在实际工作中，要认真校验保护灵敏度，对于Y/Y0-12接线的配电变压器，当低压侧单相接地短路，高压侧的三相式过流保护灵敏度不满足要求时，应在低压中性线上装设零序电流保护。而Y/Y0-11接线的配电变压器，高压侧过流保护灵敏度则能满足要求，低压中性线上不必安装零序电流保护。
