淺談微機主變壓器雙重保護(一)

前言在電網(wǎng)中，主變壓器是升壓或降壓的重要部件。不僅價(jià)格昂貴，而且損壞后修復周期長(cháng)。經(jīng)常因主變壓器故障破壞電網(wǎng)正常運行方式，造成電廠(chǎng)停運、用戶(hù)停電等損失。因此，保證主變壓器的安全運行具有重要意義。

主變壓器保護一直受到繼電保護專(zhuān)業(yè)人士的重視。如何提高主變壓器保護的動(dòng)作靈敏度和可靠性一直是生產(chǎn)廠(chǎng)家和運行單位追求的目標。然而，干式變壓器不僅是電氣元件，而且是磁性元件，具有非線(xiàn)性特性和復雜的暫態(tài)過(guò)程。所以相對于線(xiàn)路保護，它的動(dòng)作精度還是很低的。隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，基于微處理器的干式變壓器保護越來(lái)越多，性能也越來(lái)越好，這使得提高干式變壓器保護的運行水平成為可能，干線(xiàn)變壓器的雙重保護就是其中一個(gè)方面?，F在，我們來(lái)談?wù)勚髯儔浩麟p重保護實(shí)踐中遇到的一些問(wèn)題。

1干線(xiàn)變壓器雙重保護的意義

根據《繼電保護和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規程》的要求，不同容量、不同電壓等級的電力干式變壓器配置不同的保護。大型干式變壓器一般以氣體保護和縱差保護為主保護，每側安裝不同的復合電壓過(guò)流、方向零序或阻抗保護作為后備保護。在規定中，除330千伏及以上的干式變壓器可安裝雙差動(dòng)保護外，一般按單主單后配置。

對于主保護和后備保護，主保護和后備保護通常分別連接到一組電流互感器的二次側。差動(dòng)保護一般接先立電流互感器，后備保護接干線(xiàn)變壓器套管電流互感器的二次，如圖l所示，雙母線(xiàn)旁路的主接線(xiàn)方式下，當旁路開(kāi)關(guān)代替主變壓器開(kāi)關(guān)時(shí)，差動(dòng)保護的電流回路相應切換，后備保護的電流回路不需要切換。

從圖1可以看出，差動(dòng)保護的保護范圍包括從主變壓器的先立電流互感器到套管的引線(xiàn)，以及旁路時(shí)的旁路母線(xiàn)。

2000年9月家電力公司發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點(diǎn)要求》中明確規定220kV主變壓器微機保護必須加倍。在主變壓器保護計算機化之前，當主保護和后備保護由分立的電磁元件組成時(shí)。一套220kV主變壓器保護一般需要三至四屏。要實(shí)現雙重保護，屏幕位置會(huì )達到六到七個(gè)，顯然太復雜了。80年代末90年代初，采用晶體管和集成電路干線(xiàn)變壓器保護。雖然繼電器的性能有了很大的提高，分布式繼電器也改成了統一柜，但電路組成和接線(xiàn)還是出于電磁保護的考慮，一主一后至少有兩個(gè)屏，雙后電路也很復雜。早期的微機主變保護，由于還是采用主變與后變分離的設計方案，每側一套主保護加后備保護，操作箱，故障及非電保護等。需要七八層機箱，實(shí)現雙重保護還是很困難的。

由于高性能計算機芯片的出現，包括主保護和各側所有后備保護在內的新一代微機主變壓器保護得到了發(fā)展和廣泛應用。除電量保護和開(kāi)關(guān)操作箱外，保護裝置只需一層機箱即可完成一整套主、后一體化保護。雙重保護后，一般有四到五層機箱，兩個(gè)屏幕。由于一套保護的功能集中在一個(gè)案例中，且兩套保護一般采用相同的輸入輸出設計，外圍wi #p#分頁(yè)標題#e#

一年多的雙線(xiàn)保護成功運行經(jīng)驗。

一對電源可靠性要求的改進(jìn)。微機保護失靈后，通常要靠廠(chǎng)家處理，處理周期長(cháng)。如果只有一套保護，有時(shí)保護故障會(huì )迫使干式變壓器停止運行。

采用雙主雙回干式變壓器保護后，電流互感器的二次回路如何連接將是我們需要考慮的問(wèn)題：

一般較好套保護接原差動(dòng)保護的電流互感器二次側，即先立電流互感器，需要切換下一代；第二套保護接原后備保護電流互感器的二次側，即套管電流互感器，下一代不需要切換。但對于降壓變壓器的高壓側，其保護范圍不包括開(kāi)關(guān)電流互感器到干式變壓器套管的引線(xiàn)。對于低壓側，其后備保護的保護范圍應指向非電源側，因此引線(xiàn)故障會(huì )被后備保護切除。

當先立電流互感器二次充足時(shí)，也可將二次保護接至先立電流互感器，套管電流互感器可側開(kāi)，以保證兩組保護在正常運行時(shí)有足夠的保護范圍。當較好保護因故退出時(shí)，主變壓器的正常運行不會(huì )受到第二保護死區的影響。但是現場(chǎng)切換電流二次回路比較麻煩，經(jīng)常會(huì )因為操作不當而發(fā)生差動(dòng)保護誤動(dòng)。因此，當保護方式滿(mǎn)足要求時(shí)，不建議過(guò)多切換電流回路。作者認為電路在設計和施工上都能接好，正常運行時(shí)只切較好套。當較好套保護因故退出時(shí)，第二套保護的電流回路切至先立電流互感器。

為了避免電流回路的切換，兩套保護均可采用套管式電流互感器，并在降壓變壓器高壓側增加一個(gè)簡(jiǎn)單的電流保護，與先立的電流互感器連接作為引線(xiàn)保護。更換時(shí)，保護停用，采用旁路保護作為引線(xiàn)和旁路母線(xiàn)保護，保護配置復雜，電流保護和旁路保護全程都要考慮勵磁涌流的影響。如何選擇，就要看各地的操作習慣了。

來(lái)源：中電站集控運行技術(shù)網(wǎng)