快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案的研究

韩 萍

（国网江苏省供电公司检修分公司南通运维分部，226001）

快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案的研究

韩 萍

（国网江苏省供电公司检修分公司南通运维分部，226001）

快速切除220kv变压器死区故障的继电保护技术是目前控制电力的新手段，它不仅能够保障电力系统的稳定发展，也预防了死区发生故障的现象。本文针对故障保护原理，对其有效措施进行探索分析。

变压器死区；继电保护；措施

0 前言

220kv变压器是在电流发生短路或者是互感器流经时将故障屏蔽在调度范围之外的一种方式，它的存在也使电力防护出现了死角，也就是我们通常所说的死区故障。虽然当电压超过一定数额的时候，自我保护的功能会启动，但它也不是非常全面的，这些故障依旧存在。所以，对死区故障的继电保护方案研究是非常必要的。

1 变压器死区故障的主要特征

1.1 变压器各侧的死角故障

从理论上来说，当变压器跳转到220KV时，后备系统会启动自我保护的状态，将电流断开，直到调整完毕后再进行工作准备。如果一切都按照预定的方式进行，那么也就不会发生所谓的死角情况。但变压器系统有两侧都在发挥着作用，可只有一处有断电设备，另一侧是没有的。在母线侧处就很有可能出现死角等情况。电压根据实际数量的多少分为几个不同的等级，各等级之间都有着很大的不同。在两个断路器进行连接的端口处，至少有两个地方电压都检测不到，也就是说在这两个节点处，极有可能发生故障。另外，三个同等运行等级的电压断路器与外电路相连。目前的技术还无法做到外电路电流的检测，所以也会引发死区故障的出现。最重要的是，电压的用量和实际变动情况都是不同的。有些地方会出现电压失衡的情况，致使一些电压过低，一些电压过高。在低电压与高电压的分支处也很容易发生死区故障，人工无法进行检测。

1.2 变压死区故障特征

以220kv死区故障变压器为例，分析其特征和主要弊端。当变压器的两侧发生异向流动时，电流会变得相对混乱。变压器的轴承也进行跳动。如果调动规则在母线保护的范围之内，则故障预设方式就会启动，母线会切断所有电流的联系，进而达到保护的状态。但主要电流的两侧在220kv的作用下还是会进行不断的跳动，它会继续延续原有的规则进行预制。所以，我们只能称这种情况为暂时短路，不能将故障消除。而在220kv电压的内部，后备变电器的作用也不是非常的明显，它在死区受到阻碍时会选择原路返回，电流在电压的驱使下仍然存在着纵向流经的问题。

2 变压器死区故障继电保护方案

2.1 线路断路器死区故障继电保护方案

随着死区故障对电力影响越来越深，电力管理者对其的重视程度也在逐渐的加深。各种继电保护方案也相继出现，以保证电力的稳步运行。而在几种方案当中，线路断电器死区故障继电保护措施是非常有效的。当故障在预测电线的保护之外，但是在母线的保护之内时，我们用以下手段加以整合：第一，将线路的纵向流动区域进行封锁，在母线保护措施启动后使一侧的电流停止，将两条线连接到一起，在纵向联合下加强动作跳闸的幅度。第二，对于允许式纵向电流联合保护机制，我们应该将母线差动的变换规则加以记录，在联合性保护连接成功后发出预制信号，信号也就说明了能够继续启动电闸。第三，对于稳定度较高的光纤电流，应该将母线差动的幅度加以延伸，对侧线路光纤进行分项控制，当远方跳闸信号启动时，则说明死区故障得到了控制，从而加速对光纤电压分流差动的保护与监督。采用上述做法，可以加快对死区故障的保护，从而起到预防的效果。

2.2 母联断路器死区故障继电保护措施

母联电路器死区故障继电保护措施也是非常重要的一种保护手段，它从电压的源头出发，对整个死区电力进行有效性控制。当母联断路器与发生故障时，即

母线与分支部分的差异过大，死区的故障部分得不到保护和有效的预防。母线短路器会在分支的内容上将电压的所有联系切除。其中包括分闸位置上没有发生故障的部分。经调查表明，仍有一部分的短路电流在总系统处流经，母线也无法按照原有的路径返回到具体的位置上。在此时，我们要将母线差动的保护装置启动出来，对电流流经的路径与时间进行统计，当达到一定的标准时，将时间进行延长。母线断路器会以每秒150m的速度向前行驶，故障母线小差动保护的作用也会在此刻凸显，它将整个故障进行划分，将故障死区部分转换到区内，将可以监测到的故障转换到区外，通过这种方式的互换可以间接调整故障段母线的差异，使差动大的部分和小的部分变得平衡。这时保护系统会跳开母线与断路器之间的联系，从而切除故障死区。当满足上述条件时，变压器则会进行时段上的延长，也给检查人员带来了一定的时间，使故障查控的灵敏度变高，间接的促进了电力的稳定运行。

3 结论

综上所述，由于变压器与电流运行的实际性质，通常会发生一些故障的死区问题，常用的电力控制手段无法将电压故障检测出来，使电流在稳定的状态下进行规划。所以，电力工作人员应该从问题的源头入手，变通继电保护的方法，探索有效的发展模式，将母联断路器和线路断路器故障的预制方式加以实施，全面控制不稳定电压，做到快速切断220KV变压器死区故障，为我国电力的稳定运行创造有利条件。

[1]罗达.变压器差动保护在实际运用中几个问题的研究[D].四川大学,2005.

[2]董傲杨.密山风力发电站接入对鸡西220kV电网继电保护的影响研究[D].华北电力大学,2014.

[3]钟文成.天津滨海地区220kV母差及失灵保护的改进方案研究[D].天津大学,2012.

[4]李颖超.新一代智能变电站层次化保护控制系统方案及其可靠性研究[D].北京交通大学,2013.

Research on relay protection scheme for fast fault protection of 220kV transformer

Han Ping
（State grid power supply company in Jiangsu Province, Nantong branch maintenance branch，226001)

The relay protection technology of 220kV Transformer's dead zone fault is a new way to control power,which can not only guarantee the stable development of power system,but also prevent the fault of the dead zone.In this paper,the principle of fault protection,its effective measures to explore and analyze.

Transformer dead zone;relay protection;measures