一种解决变压器非电量保护误动的新方法

2012-09-03刘利成

电力安全技术 2012年11期

刘利成

（巢湖供电公司，安徽巢湖 238000）

某220 kV变电站采用国电南自生产的变压器保护系统。2012-04-19T11:58，该变电站在新线路启动操作过程中拉开220 kV 4021出线开关时，1号主变发出“轻瓦斯”、“有载轻瓦斯”和“绕组高温”告警，“重瓦斯保护动作”光字牌亮，1号主变高压侧开关跳闸。故障发生后，经检查发现1号主变外观无明显故障，其他保护未动作，瓦斯继电器中无气体，色谱分析无异常。因此，判断上述故障为非所变本体故障，属于1号重瓦斯保护误动作。随后按规定对1号主变进行试送，试送成功。

变压器非电量不正确动作的原因不仅包括回路错误，还有外部原因的干扰。当变压器瓦斯接点回路驱动功率小于5 W时，会造成误跳闸。

1 变压器非电量保护反措分析

(1) 增加功率大于5 W的重动继电器，可以避免误发信或误动。由于DC 220 V中间继电器的固定动作时间为20～25 ms，与主变保护装置内部的出口继电器的动作时间叠加，从而造成动作时间偏大，适用于轻瓦斯保护等保护发信，而对速动要求的重瓦斯保护则显得跳闸动作时间过长。

(2) 用功率较大的继电器直接作为出口继电器，主变保护装置内部的出口继电器只发送信号，可以避免误发信或误动。

(3) 主变非电量保护回路如图1所示。在装置4X12、4X18(-KM)端口并联电阻以增加启动功率。如果采用此方案，可保持原设计回路不变，仍然保留内部编程、开出接点跳闸功能和保护网络发信功能，但不能避免电阻发热对装置端口和端子排的影响，造成元件热稳定性差，导致运行不稳定。

(4) 如图2所示，在4X12、4X18端口并联组容回路，对干扰进行吸收。一般电阻R=180 Ω，C=2μF，应将其接至动作元件两端，否则会因电容的充电效应导致加电时非电量保护误动。此方法的缺点是：电阻过大时对干扰的吸收将减小，起不到反措的作用；电阻过小时电容会被击穿或者漏电，易造成非电量保护拒动。

图1 主变非电量保护回路示意

图2 主变瓦斯保护简示意

2 变压器非电量保护反措新方法

为了提高装置的可靠性，提出了一种全新的反措方法，如图3所示。J1为小型密封继电器，线圈的额定电压为变电站直流系统电压，常闭接点J1-1与电阻R串联后并联在继电器线圈两端。R值应在变电站直流系统的额定电压下选择，其消耗功率应大于5 W，220 V变电站直流系统R值选择9.6 kΩ，110 V变电站直流系统R值选择2.4 kΩ。由于R通电的时间较短，只有几十毫秒，因而电阻的功率选用0.5～1 W。

将电路设置在一个密封的绝缘盒内，2根引出线并联至非电量保护的动作原件两端，如图2中的4X11(+KM)、4X12 两端。

图3 反措电路

由于该变电站直流系统的额定电压为220 V，故J1选用欧姆龙LY 2J-220 DC继电器，其参数为DC 220 V(线圈额定电压)，接点DC 220 V，容量大于5 W。R选用阻值为9.6 kΩ、功率为1 W的金属膜电阻。当变压器正常运行时，R吸收干扰，确保变压器非电量接点的负载大于5 W，防止误动；当非电量保护发信或者动作后，继电器动作切除电阻R，防止负载过大烧损非电量接点，还可防止电阻过热烧损，并且保持原保护电路的设计参数不变。