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

關(guān)鍵詞主變壓器；繼電保護；改造工程；雙重化；保護裝置

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

中國分類號TM588文獻標識碼A文章編號1007－7723(2009)03－0147－0002

一、保護選型及組屏方式

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

二、雙重化改造保護電流回路接入方式

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行方式。進行主變保護雙重化改造，如何合理分配電流互感器(以下簡稱CT)的二次繞組，避免出現(xiàn)保護死區(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)原有的主變保護是采用單主保護單后備保護配置，差動保護電流回路接獨立GT。后備保護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，當旁路斷路器代主變斷路器時，差動保護的電流回路需進行相應切換，后備保護的電流回路不用切換。

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

1、將第1套保護電流回路接原差動保護CT二次繞組，即接獨立CT，旁代時需切換；第2套保護接原后備保護CT二次繞組，即接主變套管CT，旁代時不需切換。雖然旁代時第2套保護對降壓變壓器的高、中壓側(cè)來說，其保護范圍不包括獨立CT到變壓器套管的引線，縮短了差動保護范圍，但可以保障旁代時2套保護都在運行。電流回路接線見圖2。

2、在獨立CT二次繞組足夠多時，將第2套保護也接入獨立CT，旁代時1套切至旁路斷路器CT，另1套切至主變套管CT，這可以達到第一種方法的效果，但缺點是電流回路的切換較麻煩，旁代時2套保護的電流回路都要進行切換，如果操作不當會引起差動保護誤動。在保護方式滿足要求情況下，不建議過多進行電流回路的切換。為避免切換電流回路過多，旁代時還可以1套保護切至旁路斷路器CT，另1套保護不切換，轉(zhuǎn)為停用。

3、為避免電流回路的切換，將2套保護均使用套管CT，在降壓變壓器的高壓側(cè)增設(shè)簡單電流保護，接獨立CT作為引線的保護，當旁代時停用該保護，啟用旁路保護作引線及旁路母線的保護。這樣的保護配置較復雜，且該電流保護或旁路保護整定時要考慮勵磁涌流的影響，可靠性較差。

綜合考慮上述3種方法的優(yōu)缺點，我們在設(shè)計電流回路時采用了第一種方法。

三、雙重化改造二次回路接線應遵循的原則

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

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

第二，非電量保護只有1套，應使用獨立的電源開關(guān)或熔斷器，具有電源消失監(jiān)視，對重瓦斯等用于跳閘的保護，宜采用就地跳閘方式，同時作用于斷路器的2個跳閘線圈。

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

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

第五，2套主保護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套保護使用不同電壓互感器二次繞組的條件，則應做到交流電壓在經(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每套保護裝置進行通電檢查或校驗。

第六，2套保護裝置的各側(cè)出口回路在端子排上并接后對應接入各側(cè)斷路器操作箱。對220kv側(cè)出口回路，因為是雙跳圈斷路器，可以采用每套裝置各啟動1組跳圈，也可每套裝置都啟動2組跳圈。

四、主變保護雙重化改造后的保護操作

主變保護雙重化改造后，保護的運行方式變得靈活，但由于各類壓板較多，操作變得復雜，與以前的單套主變保護有許多不同之處。

(一)保護裝置的投退

單獨投退保護某一功能時，如停用差動保護，可投退保護的開入量壓板，但某套保護整個投退時，可直接操作該套保護裝置的出口壓板，這樣可簡化操作。

(二)保護裝置的旁代操作

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，接主變套管CT的第2套保護電流回路無需切換，保護壓板也不用操作。

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

(三)1套保護裝置停運時的保護操作

1、在第2套保護因故退出運行時，因第1套保護無死區(qū)，無需操作而變壓器可繼續(xù)運行。

2、但第1套保護因故退出運行時，因第2套保護接套管CT存在死區(qū)，需要一定的補救措施?？刹扇〉拇胧┦怯门月窋嗦菲鞔髯償嗦菲?，啟用旁路斷路器的保護，形成了1套變壓器差動保護和1套旁路后備保護的運行方式，用旁路保護解決獨立CT至主變套管之間引線的保護死區(qū)問題，如圖2所示，旁路保護的范圍包括旁母及獨立CT至主變套管間的引線。

五、結(jié)語

主變保護雙重化配置，增加了保護裝置運行的靈活性與可靠性，同時也給設(shè)計、運行等方面帶來了一些新問題。如果處理得當，將會有益于安全運行；否則將會造成隱患。目前的電流回路接入方式還不夠完善，有待于像微機母線保護自適應方式主變保護的出現(xiàn)，在減少現(xiàn)場操作的同時，也減少因切換電流回路造成的保護不正確動作。