摘要主變保護(hù)雙重化配置，增加了保護(hù)裝置運(yùn)行的靈活性與可靠性，同時(shí)也給設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面帶來了一些新問題，如果處理得當(dāng)，將會(huì)有益于安全運(yùn)行。否則將會(huì)造成隱患。

關(guān)鍵詞主變壓器；繼電保護(hù)；改造工程；雙重化；保護(hù)裝置

作者簡(jiǎn)介曾甫龍，廣東省電力設(shè)計(jì)研究院電氣工程師，廣東廣州，510663

中國(guó)分類號(hào)TM588文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007－7723(2009)03－0147－0002

一、保護(hù)選型及組屏方式

本文以某電站主變保護(hù)改造工程為例。如果仍采用電磁型元件組成主變主保護(hù)及后備保護(hù)，則實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化的話將使屏柜達(dá)4～5面，而且保護(hù)雙重化后回路也很復(fù)雜，顯然不可取。由于高性能計(jì)算機(jī)芯片的出現(xiàn)，在1套保護(hù)裝置中包含主保護(hù)、各側(cè)全部后備保護(hù)的主變壓器微機(jī)型保護(hù)裝置已開發(fā)，并得到廣泛應(yīng)用。因此，此次選用了PST－1202型微機(jī)變壓器保護(hù)。該保護(hù)裝置除了非電量保護(hù)及斷路器操作箱外，全套主保護(hù)與后備保護(hù)只需1層機(jī)箱，實(shí)現(xiàn)雙重化后，一共5層機(jī)箱，組屏2面。具體組屏方案如下：保護(hù)A屏3層機(jī)箱，分別為PST－1202A型數(shù)字變壓器保護(hù)裝置、PST－1212型高壓雙跳圈操作箱和PST－1206A型高壓失靈啟動(dòng)裝置；保護(hù)B屏2層機(jī)箱，分別為PST－1202B型數(shù)字變壓器保護(hù)裝置和PST－1210C型本體保護(hù)及中低壓操作箱。由于1套保護(hù)的功能集中在1個(gè)機(jī)箱內(nèi)，雙套保護(hù)采用相同的輸入輸出設(shè)計(jì)，所以外部接線簡(jiǎn)潔，其外圍回路比主保護(hù)與后備保護(hù)護(hù)分開的單套配置還簡(jiǎn)單。

二、雙重化改造保護(hù)電流回路接入方式

根據(jù)電氣主接線形式，主變的高、中壓側(cè)均有旁路斷路器代主變斷路器的運(yùn)行方式。進(jìn)行主變保護(hù)雙重化改造，如何合理分配電流互感器(以下簡(jiǎn)稱CT)的二次繞組，避免出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)，這將是需要考慮的問題。由于主變低壓側(cè)無套管CT，因此CT繞組的分配主要指主變的高、中壓側(cè)。

(一)原有的主變保護(hù)是采用單主保護(hù)單后備保護(hù)配置，差動(dòng)保護(hù)電流回路接獨(dú)立GT。后備保護(hù)電流回路接主變套管OT，如圖1所示

在高、中壓為雙母帶旁路主接線方式下，當(dāng)旁路斷路器代主變斷路器時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的電流回路需進(jìn)行相應(yīng)切換，后備保護(hù)的電流回路不用切換。

(二)采用雙主保護(hù)與雙后備保護(hù)的雙重化主變保護(hù)后。CT的二次繞組分配可以有3種方法

1、將第1套保護(hù)電流回路接原差動(dòng)保護(hù)CT二次繞組，即接獨(dú)立CT，旁代時(shí)需切換；第2套保護(hù)接原后備保護(hù)CT二次繞組，即接主變套管CT，旁代時(shí)不需切換。雖然旁代時(shí)第2套保護(hù)對(duì)降壓變壓器的高、中壓側(cè)來說，其保護(hù)范圍不包括獨(dú)立CT到變壓器套管的引線，縮短了差動(dòng)保護(hù)范圍，但可以保障旁代時(shí)2套保護(hù)都在運(yùn)行。電流回路接線見圖2。

2、在獨(dú)立CT二次繞組足夠多時(shí)，將第2套保護(hù)也接入獨(dú)立CT，旁代時(shí)1套切至旁路斷路器CT，另1套切至主變套管CT，這可以達(dá)到第一種方法的效果，但缺點(diǎn)是電流回路的切換較麻煩，旁代時(shí)2套保護(hù)的電流回路都要進(jìn)行切換，如果操作不當(dāng)會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。在保護(hù)方式滿足要求情況下，不建議過多進(jìn)行電流回路的切換。為避免切換電流回路過多，旁代時(shí)還可以1套保護(hù)切至旁路斷路器CT，另1套保護(hù)不切換，轉(zhuǎn)為停用。

3、為避免電流回路的切換，將2套保護(hù)均使用套管CT，在降壓變壓器的高壓側(cè)增設(shè)簡(jiǎn)單電流保護(hù)，接獨(dú)立CT作為引線的保護(hù)，當(dāng)旁代時(shí)停用該保護(hù)，啟用旁路保護(hù)作引線及旁路母線的保護(hù)。這樣的保護(hù)配置較復(fù)雜，且該電流保護(hù)或旁路保護(hù)整定時(shí)要考慮勵(lì)磁涌流的影響，可靠性較差。

綜合考慮上述3種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電流回路時(shí)采用了第一種方法。

三、雙重化改造二次回路接線應(yīng)遵循的原則

主變保護(hù)雙重化配置是防止因保護(hù)裝置拒動(dòng)而導(dǎo)致系統(tǒng)事故的有效措施，同時(shí)又可大大減少由于保護(hù)裝置異常、檢修等原因造成的一次設(shè)備停運(yùn)現(xiàn)象，但繼電保護(hù)的雙重化配置也增加了保護(hù)誤動(dòng)的概率。因此，在考慮保護(hù)雙重化配置時(shí)，除了選用可靠性高的繼電保護(hù)裝置外，在二次回路設(shè)計(jì)中還應(yīng)遵循相互獨(dú)立的原則，注意做到以下幾點(diǎn)：

第一，根據(jù)規(guī)程規(guī)范規(guī)定，2套完整、獨(dú)立的電氣量保護(hù)應(yīng)使用各自獨(dú)立的電源回路(包括直流空氣小開關(guān)及其直流電源監(jiān)視回路)，在保護(hù)柜上的安裝位置應(yīng)相對(duì)獨(dú)立。

第二，非電量保護(hù)只有1套，應(yīng)使用獨(dú)立的電源開關(guān)或熔斷器，具有電源消失監(jiān)視，對(duì)重瓦斯等用于跳閘的保護(hù)，宜采用就地跳閘方式，同時(shí)作用于斷路器的2個(gè)跳閘線圈。

第三，對(duì)220kV側(cè)的失靈保護(hù)和三相不一致保護(hù)，可合用1套裝置，使用單獨(dú)的電源開關(guān)或熔斷器。

第四，220kV側(cè)使用具備雙跳圈機(jī)構(gòu)的斷路器，斷路器和隔離刀閘的輔助接點(diǎn)、切換回路以及與其他保護(hù)配合的相關(guān)回路亦應(yīng)遵循相互獨(dú)立的原則按雙重化配置。

第五，2套主保護(hù)的電壓回路宜分別接入電壓互感器的不同二次繞組。如不具備2套保護(hù)使用不同電壓互感器二次繞組的條件，則應(yīng)做到交流電壓在經(jīng)切換繼電器切換后，分別經(jīng)1只空氣開關(guān)接入保護(hù)裝置，空氣開關(guān)的輸出必須經(jīng)端子排過渡，這樣才能方便地分別對(duì)每套保護(hù)裝置進(jìn)行通電檢查或校驗(yàn)。

第六，2套保護(hù)裝置的各側(cè)出口回路在端子排上并接后對(duì)應(yīng)接入各側(cè)斷路器操作箱。對(duì)220kv側(cè)出口回路，因?yàn)槭请p跳圈斷路器，可以采用每套裝置各啟動(dòng)1組跳圈，也可每套裝置都啟動(dòng)2組跳圈。

四、主變保護(hù)雙重化改造后的保護(hù)操作

主變保護(hù)雙重化改造后，保護(hù)的運(yùn)行方式變得靈活，但由于各類壓板較多，操作變得復(fù)雜，與以前的單套主變保護(hù)有許多不同之處。

(一)保護(hù)裝置的投退

單獨(dú)投退保護(hù)某一功能時(shí)，如停用差動(dòng)保護(hù)，可投退保護(hù)的開入量壓板，但某套保護(hù)整個(gè)投退時(shí)，可直接操作該套保護(hù)裝置的出口壓板，這樣可簡(jiǎn)化操作。

(二)保護(hù)裝置的旁代操作

I_在主變高、中壓側(cè)斷路器因故停用而需用旁路斷路器代時(shí)，接主變套管CT的第2套保護(hù)電流回路無需切換，保護(hù)壓板也不用操作。

2、對(duì)使用獨(dú)立CT的第1套保護(hù)，由于電流回路需要切換，首先要考慮停用該套差動(dòng)保護(hù)，同時(shí)還要停用零序保護(hù)，否則在負(fù)荷電流較大或切換過程中發(fā)生區(qū)外故障時(shí)保護(hù)將誤動(dòng)。，由于電流回路切換的時(shí)間較短，可不考慮另1套保護(hù)對(duì)引線部分有死區(qū)的影響，為了簡(jiǎn)化操作，也可以電流切換過程中將第一套保護(hù)全部停用，即停用它的出口壓板。

(三)1套保護(hù)裝置停運(yùn)時(shí)的保護(hù)操作

1、在第2套保護(hù)因故退出運(yùn)行時(shí)，因第1套保護(hù)無死區(qū)，無需操作而變壓器可繼續(xù)運(yùn)行。

2、但第1套保護(hù)因故退出運(yùn)行時(shí)，因第2套保護(hù)接套管CT存在死區(qū)，需要一定的補(bǔ)救措施?？刹扇〉拇胧┦怯门月窋嗦菲鞔髯償嗦菲鳎瑔⒂门月窋嗦菲鞯谋Ｗo(hù)，形成了1套變壓器差動(dòng)保護(hù)和1套旁路后備保護(hù)的運(yùn)行方式，用旁路保護(hù)解決獨(dú)立CT至主變套管之間引線的保護(hù)死區(qū)問題，如圖2所示，旁路保護(hù)的范圍包括旁母及獨(dú)立CT至主變套管間的引線。

五、結(jié)語

主變保護(hù)雙重化配置，增加了保護(hù)裝置運(yùn)行的靈活性與可靠性，同時(shí)也給設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面帶來了一些新問題。如果處理得當(dāng)，將會(huì)有益于安全運(yùn)行；否則將會(huì)造成隱患。目前的電流回路接入方式還不夠完善，有待于像微機(jī)母線保護(hù)自適應(yīng)方式主變保護(hù)的出現(xiàn)，在減少現(xiàn)場(chǎng)操作的同時(shí)，也減少因切換電流回路造成的保護(hù)不正確動(dòng)作。