主变开关用旁路代路时死区保护分析

郭嘉

摘 要：主要分析了停电检修由旁路开关代路时差动和失灵保护出现死区的问题，并提出了相应的解决方案，以期为相关单位提供参考和借鉴。

关键词：主变开关；失灵保护；旁路开关；差动保护

中图分类号：TM77 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.080

1 主变差动保护死区

在220 kV主变压器微机保护中，有主Ⅰ和主Ⅱ配置，其各自具备完全差动保护和220 kV、110 kV和10 kV的三回式保护。主Ⅰ一般采用电流开关CT保护，主Ⅱ一般采用管电流CT保护。维护带旁路的主变压器高压侧开关时，即在双总线连接的总线操作模式中，需要更换220 kV变压器的旁路开关。此时，可运用2种方式处理：①切换电流回路，主Ⅰ保护的电流回路变为二次绕组后，旁路CT的配置不足，需配置高压旁路CT二次绕组7组，同时，保护屏幕的每个主变压器开关行的电路均配备了旁路CT绕组的一面。上述方法简单、便捷，保护范围比较固定。由于差动保护的电流回路会频繁切换，加大了值班工作人员的工作量，易因操作不当而产生各种问题，比如因接触不良而导致差动保护误动等。②禁用开关CT初级Ⅰ差动保护和高后备保护，采用途管CT II保障运行。该方式较为简单，但会导致主变压器CT从切换范围至附近变压器套管的距离缩短。因此，在旁路CT至套管CT区间的死区包含几十米甚至一两百米的旁路母线和引线，进而判定该死区具备保护主变压器的后备保护，所以，存在断裂带的可能性较低。然而，主变压器后备保护的时间比220 kV变压器保护的长，在线路备用侧的保护范围内，不可能出现复合电压闭锁过电流；同时，在该情况下无法启动220 kV母线差动保护和失灵故障保护，即形成死区。遇到上述情况时，可利用线路后备保护的延时动作达到清除故障的目的。如果220 kV线路出现问题，则可能导致整个站点停电，因此，可采用旁路开关充分保护线路。

2 回路启动问题

2.1 死区问题

当主变开关失灵时，往往会重新启动回路，而死区问题也会随之产生。同一时间产生保护动作和电流时，就可判断为保护启动失灵，即主变高压侧的断路器失灵。在以往的设计中，失灵保护启动后，回路电流的元件会启用代替主变开关的旁路开关，进而可直接切换线路，使元件间距调整操作成为可能。主变压器的套管电流在以往的设计中比整定数值大，且出口的触点会因主变保护屏的电量保护而不出现返回现象。因此，220 kV断路器的失灵屏幕可接收到变压器断路器通过回路跳闸的信息，进而避开变压器开关在总线上的断路器。然而，如果在判断电流时以主变电压的套管电流作为依据，则可能会造成CT主变压器和后备保护启动失败。因此，当由于某种原因造成主变压器高压侧拒动时，主变压器的差动和后备保护可始终保证不发生返回现象。如果主变套管CT已存在故障，则由220 kV侧产生的短路电流不会经过此线路，因此，主变电流断路器的失灵保护系统不会启动，尤其是在110 kV和10 kV侧的电流较弱的情况下，失灵保护成为了摆设。由此可见，相关工作人员必须用开关CT电流启动断路器失灵保护，从而避免在切换回路时引发故障。

2.2 优化设计

应优化旁路代替主变开关启动失灵时的回路切换设计。当主变高压侧开关被旁路开关代运时，应启动旁路保护，并用主变电量保护出口的电线回路切换至启动失灵的回路。在选取电流时启动、切换回路是十分复杂的工作，虽然用电脑软件可方便、灵活地解决这些问题，但无法简化人工操作的部分。比如，RCS915微机母线在行业内的运用率较高，其保护集成了每个支路中用来判断启动失灵的电流依据，并利用母差保护中的刀闸信息与被保护的公用出口构成一个完整的保护失灵装置，从而简化二次接线保护失灵时的操作，使其更加安全、可靠。由于该微机母线的保护中也包括上述判断依据，所以，在主变开关被旁路开关替代时，旁路支路使用旁路开关中的电流。这样不仅可解决变压器套管死区中CT电流失灵保护启动失败的问题，还可使电流回路切换时的操作更加简单、方便。

在RCS915AB的保护中，将支路中的1，6，11，16定为了主变的支路和旁路，并为这些主变的支路和旁路设置了跳闸接点，以防出现启动失灵的现象，从而达到启动母差保护的目的，也为其提供了主变联跳及其他开关。

3 结束语

综上所述，出现死区内部故障的原因包括主变开关断路器故障、采用旁路开关代替主变开关。因此，应从问题的根源出发，解决上述过程中存在的问题，从而促进主变开关用旁路代路技术的发展。

参考文献

[1]王梅义.电网继电保护应用[M].北京：中国电力出版社，1999.

[2]朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].北京：中国电力出版社，1995.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： In this paper， the problem of the dead time of the power failure and the failure protection of the power supply and maintenance is analyzed， and the corresponding solutions are put forward to provide reference and reference for the relevant units.

Key words： main transformer switch； failure protection； bypass switch； differential protection