變壓器復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)拒動(dòng)情況分析及處理

沈軼群　姜成元

【摘 要】復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)作為變壓器的的后備保護(hù)，反應(yīng)各種相間短路故障，在特殊的運(yùn)行方式或故障情況下可能發(fā)生拒動(dòng)，給電力系統(tǒng)造成及其惡劣的影響。本文深入分析了復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)拒動(dòng)的可能性，并從變壓器保護(hù)配置入手提出了改進(jìn)方法及防范措施。

【關(guān)鍵詞】變壓器；復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)；過(guò)電流保護(hù)；保護(hù)拒動(dòng)

0.引言

復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)作為變壓器的主后備保護(hù)之一，能夠帶延時(shí)切除變壓器本體故障與外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，保護(hù)拒動(dòng)可能造成變壓器不同程度的損壞，甚至燒毀，也可能導(dǎo)致越級(jí)跳閘，擴(kuò)大停電范圍。復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)作為變壓器安全的最后一級(jí)跳閘保護(hù)，同時(shí)兼做母線和出線的后備保護(hù)。

1.變壓器復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)拒動(dòng)情況分析

1.1特殊運(yùn)行方式下復(fù)壓閉鎖引起的變壓器后備保護(hù)死區(qū)情況分析

湖南某地區(qū)110KV變電站一次系統(tǒng)簡(jiǎn)易圖如圖1。該變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為湖南該地區(qū)110KV終端變電站典型配置。兩臺(tái)主變，電壓等級(jí)為110KV/35KV/10KV，兩主變110KV、35KV及10KV側(cè)并列運(yùn)行。針對(duì)變壓器外部及內(nèi)部相間故障，高（中）壓側(cè)配置復(fù)壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)，復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，復(fù)合電壓取高、中、低三側(cè)復(fù)合電壓（或）；低壓側(cè)配置復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，復(fù)合電壓取低壓側(cè)電壓。電流接入TA二次三相電流，電壓接入母線TV二次三相電壓。

以#1主變停電檢修為例進(jìn)行分析：10KVI、II母都由#2主變供電，510、410及310均斷開(kāi)；檢修完成后，#1主變由檢修轉(zhuǎn)運(yùn)行，先合510使#1主變帶電，再分別合410及310。

在送電過(guò)程中，#1主變TA及310之間存在一個(gè)保護(hù)死區(qū)。如圖1，#1主變已帶電但310未合上時(shí)，如果K點(diǎn)發(fā)生相間故障，由于在差動(dòng)保護(hù)范圍之外，差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作；此時(shí)低壓側(cè)10KVI母正常帶電，電壓為額定值，低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的復(fù)壓不開(kāi)放，低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。高壓側(cè)母線電壓也可能由于主變阻抗較大無(wú)法降低至整定值，所以高壓側(cè)復(fù)壓閉鎖（方向）過(guò)流保護(hù)也可能不動(dòng)作切除故障。

由以上分析得到：復(fù)合電壓不開(kāi)放是保護(hù)拒動(dòng)的根本原因。

1.2特殊故障情況下，變壓器復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)拒動(dòng)情況分析

以湖南該地區(qū)某年一次保護(hù)不正確動(dòng)作事件為例，該地區(qū)110KV某A變電站的一條10KV線路故障，該線路由于出口壓板未擰緊導(dǎo)致出口回路接觸不良，斷路器拒動(dòng)，A站變壓器高、低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)均未啟動(dòng)，導(dǎo)致110KV供電線路電源側(cè)的距離Ⅲ段動(dòng)作，致使A站全站全停，擴(kuò)大了停電范圍。

1.2.1故障前現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行方式及保護(hù)定值配合圖

故障前A站110kVⅠ、Ⅱ母并列運(yùn)行，10kVⅠ、Ⅱ母并列運(yùn)行，110kV供電線路運(yùn)行于Ⅱ母、#1主變運(yùn)行Ⅰ母，#2主變運(yùn)行Ⅱ母，10kV故障線路運(yùn)行于10kVⅠ母。

根據(jù)湖南省地調(diào)整定計(jì)算原則對(duì)變壓器保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，繼電保護(hù)定值配合關(guān)系見(jiàn)圖2。

1.2.2保護(hù)配置情況

1.2.3保護(hù)動(dòng)作情況

1.2.4保護(hù)動(dòng)作情況分析

（1）低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的電流定值做高筑線后備保護(hù)靈敏度校驗(yàn)過(guò)程：

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核查，除了故障線出口壓板未擰緊導(dǎo)致出口回路接觸不良，斷路器拒動(dòng)外，其他保護(hù)裝置及設(shè)備完好。由此可以推斷出復(fù)合電壓未開(kāi)放是此次變壓器復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)拒動(dòng)的原因。

2.解決措施

為避免復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)由于復(fù)合電壓原因?qū)е卤Ｗo(hù)拒動(dòng)的情況，應(yīng)在變壓器低后備保護(hù)配置復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的基礎(chǔ)上增設(shè)一段不經(jīng)復(fù)壓閉鎖的過(guò)流保護(hù)，過(guò)流保護(hù)整定值按以下原則整定：

（1）按躲過(guò)變壓器可能的最大負(fù)荷電流整定。

（2）按躲過(guò)過(guò)負(fù)荷自啟動(dòng)的最大工作電流整定。

（3）按躲過(guò)變壓器低壓母線自動(dòng)投入負(fù)荷整定。

（4）按與相鄰保護(hù)相配合整定。

（5）按與復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的電流定值相配合整定。

保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間相同。受保護(hù)裝置限制時(shí)，可以將低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的復(fù)壓取消。

低壓側(cè)增設(shè)一段過(guò)流保護(hù)還存在著一定的缺陷：如果變壓器低壓側(cè)負(fù)荷較重，過(guò)流保護(hù)的電流定值會(huì)相對(duì)大些，可能不能滿足低壓側(cè)較長(zhǎng)線路末端故障的靈敏度要求。

3.結(jié)論

對(duì)于變壓器低壓側(cè)增設(shè)一段過(guò)流保護(hù)是可以完全彌補(bǔ)復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的死區(qū)故障，對(duì)10KV出線故障在靈敏度允許的范圍內(nèi)也起到一定的后備保護(hù)的作用。低壓側(cè)增設(shè)的過(guò)流保護(hù)，定值比低壓側(cè)限時(shí)速斷定值要低很多，所以靈敏度要比低速斷高很多，也就是對(duì)于10KV線路保護(hù)范圍要比低壓側(cè)限時(shí)速斷長(zhǎng)很多. 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，在低壓側(cè)增設(shè)一段過(guò)流保護(hù)是解決以上類似拒動(dòng)情況發(fā)生最簡(jiǎn)單的方法，也給運(yùn)行人員帶來(lái)了很大的方便。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：水利電力出版社，1992.

[2]電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.