旁路代主變開關(guān)運行時主變差動保護電流回路配置方式的研討

陳曉禹+余海

摘 要： 旁路開關(guān)代主變開關(guān)時，在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上通過對主變差動電流回路配置方式的調(diào)整，達到更好使主變差動保護適應主變各運行方式的變化的要求。

關(guān)鍵詞： 旁路開關(guān)代主變開關(guān)；差動CT配置方式

1 引言

主變差動保護是變壓器的主要保護手段，基本原理是反應被保護變壓器各端流入和流出電流的差，在保護區(qū)內(nèi)故障，差動回路中的電流值大于整定值，差動保護瞬時動作，而在保護區(qū)外故障，主變差動保護則不應動作。在中性點直接接地的高壓電網(wǎng)中，電力主變壓器開關(guān)有時因開關(guān)機構(gòu)故障等異常必須退出系統(tǒng)運行，為了保證變壓器連續(xù)供電，通常采用旁路開關(guān)代主變開關(guān)運行。如何在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上通過對差動CT進行靈活配置，達到更好使主變差動保護適應主變各運行方式的變化。

旁路代主變開關(guān)運行時差動保護二次電流切換方式及原理

我站接線圖為高中壓側(cè)均為雙母線帶旁路母線的接線方式，低壓側(cè)則為雙母線各自獨立運行， 旁路代主變開關(guān)運行只存在于高中壓側(cè)

主變差動回路電流互感器配置情況見附圖1，圖中TA及其位置如下：

（1） 1LH 主變高壓惻開關(guān)TA

（2） 6LH 7LH 主變高壓惻套管TA

（3） 9LH 主變中壓惻開關(guān)TA

（4） 13LH 14LH主變中壓惻套管TA

（5）16LH 17LH主變低壓惻開關(guān)TA

正常運行時，主變差動回路只取用1LH，9LH，16LH及17LH回路電流，其保護范圍包括了各側(cè)開關(guān)TA以內(nèi)，并和母差保護相配合，做到了無死區(qū).但主變壓器開關(guān)有時因機構(gòu)故障等異常必須退出系統(tǒng)運行，為了保證變壓器連續(xù)供電，特別是由于有重要負荷等原因，通常采用旁路開關(guān)代主變開關(guān)運行。在此用高壓側(cè)代路來舉列，在用旁路215開關(guān)代路前，必須將差動保護二次電流回路由1LH切換至6LH及7LH，否則，將會在用旁路215開關(guān)代路后，出現(xiàn)一次側(cè)電流已經(jīng)過旁路215開關(guān)，主變高壓側(cè)201開關(guān)上并沒有電流流過，其1LH二次側(cè)也不會有電流，在主變差動保護回路中必會出現(xiàn)差流，必會引起主變差動保護動作，造成事故.在切換主變差動保護二次電流回路時，要切記先退出主變差動保護，否則將會在切換二次電流回路時，由于產(chǎn)生差流而引起保護誤動.

2我站主變差動保護配置及在旁路代主變開關(guān)運行時所存在的弊病

我站現(xiàn)兩臺主變均使用南瑞的RCS-978系列數(shù)字式變壓器裝置， 采用雙套主保護、雙套后備保護配置，具有較先進的性能.且在現(xiàn)場實際運行中采用如下運行方式：正常時，雙套差動保護二次電流均取主變?nèi)齻?cè)開關(guān)TA， 旁路代主變開關(guān)運行時雙套差動保護相應側(cè)二次電流均切換至主變相應側(cè)套管TA. 其在旁路代主變開關(guān)運行時存在的弊病，此裝置在旁路代主變開關(guān)運行時必須使用專用電流切換端子進行切換，此裝置實物如附圖2。

這是基于二次電流回路的硬切換裝置，在旁路代主變開關(guān)運行時，必須如下操作：先停用變壓器差動保護出口壓板，在使用專用電流切換端子進行切換，由圖2可知，此端子為雙層壓板結(jié)構(gòu)，其1/2/3/4號端子至主變開關(guān)TA，5/6/7/8號端子至差動保護回路，9/10/11/12號端子至主變套管TA.如此：必先將1/2/3/4號端子的上層聯(lián)接片先從5/6/7/8號端子上脫離，再相互短接，檢查確已接好后，再將下層聯(lián)接片也用同樣方式從5/6/7/8號端子上脫離，再相互短接，此過程中，要務(wù)必小心，因為一旦由于短接不好，造成TA二次電流回路開路，將可能產(chǎn)生危險的過電壓，危及人身及設(shè)備的安全，這僅僅是將開關(guān)TA的二次電流回路退出了差動二次電流回路，下一步，還得將主變套管TA二次電流回路接入差動二次電流回路，同理：即要將9/10/11/12端子先接入差動二次電流回路，再打開它們之間的短接回路，并一起接入差動二次電流回路.這樣也是為了防止二次電流回路開路產(chǎn)生危險的過電壓.操作過程為：先將9/10/11/12上層聯(lián)接片相互解開，再接入到5/6/7/8端子，檢查聯(lián)接良好后，再將下層端子照樣聯(lián)接.此操作過程是繁瑣的，操作要求是精細的，耗時也較多，任何錯誤都將造成惡果，特別是電流二次回路開路或是忘記投入相應的二次電流回路，以及投入的相應二次回路接觸不良等。

在整個切換電流回路過程中，操作過程及其繁瑣，且操作過程要求精細，現(xiàn)在本站主變采用的雙套保護裝置，則旁代主變時，按規(guī)程規(guī)定需依次更改兩套裝置，就耗時更多，本來旁代主變一般原因就是主變開關(guān)已經(jīng)處于不正常工作狀態(tài)了，這樣不利于整個電力系統(tǒng)的安全，經(jīng)濟運行。

3 現(xiàn)有裝置的現(xiàn)場改進措施

雙套微機保護的現(xiàn)階段改進措施，對老的單套主變差動保護，基本上無計可施，只能按上述方法切換相應的二次電流回路.不過，在基干電網(wǎng)系統(tǒng)中，這種保護裝置配備應該不多見了.現(xiàn)在，主要研究在現(xiàn)階段我站這種主變配置的雙套微機保護裝置上如何充分發(fā)揮現(xiàn)有資源，達到減低操作強度及風險，提高系統(tǒng)的可靠性的方案。從我站配置的裝置出發(fā)，可得到兩種現(xiàn)場改進方案

（1） 第一種方案：將一套微機差動保護裝置接入小差，另一套接入大差.其具體運行方式為： 采用大小差模式作為其差動保護的標準運行方式配置。

第一套大差動保護采用主變各側(cè)開關(guān)TA，既由1LH 9LH 16LH及17LH構(gòu)成一個差動回路，而第二套小差動保護采用主變高、中壓側(cè)套管TA，既6LH7LH 13LH14LH及低壓側(cè)開關(guān)TA 16LH17LH構(gòu)成一個差動回路。從大小差TA配置可以知道，大差動保護范圍在主變各側(cè)開關(guān)TA之間，而小差動保護范圍在主變套管TA及變低進線開關(guān)TA之間，大差動保護范圍不僅完全包括小差動保護范圍，而且還包括主變高、中壓側(cè)套管至相應開關(guān)TA的引線部分。因此，在主變本體內(nèi)故障時，大小差保護會同時動作，有效保障主變的安全運行；在主變變高或變中開關(guān)TA至主變套管引線故障時，通過大差保護快速切除故障，這種大小差TA配置方案，能很好地滿足主變在正常運行方式下快速保護的要求。endprint

但是，在主變高壓側(cè)或主變中壓側(cè)開關(guān)由旁路開關(guān)代運行時，由于第一套大差動保護采用主變各側(cè)開關(guān)TA，既由1LH 9LH 16LH及17LH構(gòu)成一個差動回路，其中1LH 或9LH中沒有電流流過，為了防止大差動保護誤動，必須要退出大差保護，只保留小差保護運行。這就使雙套保護配置變成了單套保護，而且造成了主變差動保護范圍的縮小，使大差動保護與小差動保護之間的空檔失去了快速保護，而且和母線差動保護不能無間歇配合，存在一個從各側(cè)套管TA到開關(guān)TA間的死區(qū)，如果在母線差動保護與主變第二套小差動保護之間的空檔發(fā)生故障時，只能由主變后備保護來實現(xiàn)保護動作，由于主變后備保護一方面延長了切除故障時間，對主變造成損害，使主變承受了長時間大電流沖擊，縮短了其壽命，甚至造成主變絕緣損壞或燒毀。另一方面由于主變后備保護先動作跳母聯(lián)，使保護跳閘范圍擴大，破壞了母線正常運行方式，甚至造成停電范圍的擴大化。給主變及系統(tǒng)的安全運行造成不利的影響。

這種方案在用旁路代路時，只有一套主變差動保護運行，而且同時在高中壓側(cè)存在死區(qū)問題。

（2）第二種方案：在上述方案的基礎(chǔ)上改進的，而且是在不增加部件的方式下采用的。

在這個方案中不再有大差動和小差動的概念，而是按交叉配置的原則， 差動1為主變高壓側(cè)開關(guān)TA和中壓側(cè)套管TA及低壓側(cè)開關(guān)TA相配合，既1LH 13LH14LH 16LH17LH配合為一套差動保護的組成.而差動2由主變高壓側(cè)套管TA和中壓側(cè)開關(guān)TA及低壓側(cè)開關(guān)TA相配合，既6LH7LH 9LH 16LH17LH配合為一套差動保護的組成，這樣通過改進雙差動TA配置，在不改變總差動保護范圍情況下，使主變高壓側(cè)引線及中壓側(cè)引線分別落在兩個不同的差動保護范圍，使差動1和差動2的差動保護范圍相對均衡。差動 1和差動2沒有大小差動之分，在主變正常運行時，其綜合保護效果與大小差動保護是一樣的；在主變代路運行時，雙套保護配置變成了單套保護，通過保護的配合也能達到大小差動保護的作用。既只在高壓側(cè)用旁路代路時，停用差動1保護，而只在中壓側(cè)用旁路代路時，停用差動2保護。

這種方案在用旁路代路時，也只有一套差動保護運行，但至少保證了主變至少有一側(cè)的保護范圍是完全的。唯一的問題是如果高中壓側(cè)同時代路時，將無法滿足運行要求，但這種情況現(xiàn)場運行中出現(xiàn)的可能性極低.

4 結(jié)束語

由此可得，在一次設(shè)備不做改動的情況下，只通過主變兩套差動保護裝置二次電流回路的交叉靈活配置， 使主變差動保護能最大程度的適應主變各運行方式的變化，且把操作中要花大量時間精心操作才能完成的工作，可靠的簡化到通過簡單操作即可完成.大大提高倒閘操作的時效性同時提高了安全系數(shù)和可靠性.endprint