主變開(kāi)關(guān)用旁路代路時(shí)死區(qū)保護(hù)分析

郭嘉

摘 要：主要分析了停電檢修由旁路開(kāi)關(guān)代路時(shí)差動(dòng)和失靈保護(hù)出現(xiàn)死區(qū)的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決方案，以期為相關(guān)單位提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：主變開(kāi)關(guān)；失靈保護(hù)；旁路開(kāi)關(guān)；差動(dòng)保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.080

1 主變差動(dòng)保護(hù)死區(qū)

在220 kV主變壓器微機(jī)保護(hù)中，有主Ⅰ和主Ⅱ配置，其各自具備完全差動(dòng)保護(hù)和220 kV、110 kV和10 kV的三回式保護(hù)。主Ⅰ一般采用電流開(kāi)關(guān)CT保護(hù)，主Ⅱ一般采用管電流CT保護(hù)。維護(hù)帶旁路的主變壓器高壓側(cè)開(kāi)關(guān)時(shí)，即在雙總線連接的總線操作模式中，需要更換220 kV變壓器的旁路開(kāi)關(guān)。此時(shí)，可運(yùn)用2種方式處理：①切換電流回路，主Ⅰ保護(hù)的電流回路變?yōu)槎卫@組后，旁路CT的配置不足，需配置高壓旁路CT二次繞組7組，同時(shí)，保護(hù)屏幕的每個(gè)主變壓器開(kāi)關(guān)行的電路均配備了旁路CT繞組的一面。上述方法簡(jiǎn)單、便捷，保護(hù)范圍比較固定。由于差動(dòng)保護(hù)的電流回路會(huì)頻繁切換，加大了值班工作人員的工作量，易因操作不當(dāng)而產(chǎn)生各種問(wèn)題，比如因接觸不良而導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)等。②禁用開(kāi)關(guān)CT初級(jí)Ⅰ差動(dòng)保護(hù)和高后備保護(hù)，采用途管CT II保障運(yùn)行。該方式較為簡(jiǎn)單，但會(huì)導(dǎo)致主變壓器CT從切換范圍至附近變壓器套管的距離縮短。因此，在旁路CT至套管CT區(qū)間的死區(qū)包含幾十米甚至一兩百米的旁路母線和引線，進(jìn)而判定該死區(qū)具備保護(hù)主變壓器的后備保護(hù)，所以，存在斷裂帶的可能性較低。然而，主變壓器后備保護(hù)的時(shí)間比220 kV變壓器保護(hù)的長(zhǎng)，在線路備用側(cè)的保護(hù)范圍內(nèi)，不可能出現(xiàn)復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流；同時(shí)，在該情況下無(wú)法啟動(dòng)220 kV母線差動(dòng)保護(hù)和失靈故障保護(hù)，即形成死區(qū)。遇到上述情況時(shí)，可利用線路后備保護(hù)的延時(shí)動(dòng)作達(dá)到清除故障的目的。如果220 kV線路出現(xiàn)問(wèn)題，則可能導(dǎo)致整個(gè)站點(diǎn)停電，因此，可采用旁路開(kāi)關(guān)充分保護(hù)線路。

2 回路啟動(dòng)問(wèn)題

2.1 死區(qū)問(wèn)題

當(dāng)主變開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，往往會(huì)重新啟動(dòng)回路，而死區(qū)問(wèn)題也會(huì)隨之產(chǎn)生。同一時(shí)間產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作和電流時(shí)，就可判斷為保護(hù)啟動(dòng)失靈，即主變高壓側(cè)的斷路器失靈。在以往的設(shè)計(jì)中，失靈保護(hù)啟動(dòng)后，回路電流的元件會(huì)啟用代替主變開(kāi)關(guān)的旁路開(kāi)關(guān)，進(jìn)而可直接切換線路，使元件間距調(diào)整操作成為可能。主變壓器的套管電流在以往的設(shè)計(jì)中比整定數(shù)值大，且出口的觸點(diǎn)會(huì)因主變保護(hù)屏的電量保護(hù)而不出現(xiàn)返回現(xiàn)象。因此，220 kV斷路器的失靈屏幕可接收到變壓器斷路器通過(guò)回路跳閘的信息，進(jìn)而避開(kāi)變壓器開(kāi)關(guān)在總線上的斷路器。然而，如果在判斷電流時(shí)以主變電壓的套管電流作為依據(jù)，則可能會(huì)造成CT主變壓器和后備保護(hù)啟動(dòng)失敗。因此，當(dāng)由于某種原因造成主變壓器高壓側(cè)拒動(dòng)時(shí)，主變壓器的差動(dòng)和后備保護(hù)可始終保證不發(fā)生返回現(xiàn)象。如果主變套管CT已存在故障，則由220 kV側(cè)產(chǎn)生的短路電流不會(huì)經(jīng)過(guò)此線路，因此，主變電流斷路器的失靈保護(hù)系統(tǒng)不會(huì)啟動(dòng)，尤其是在110 kV和10 kV側(cè)的電流較弱的情況下，失靈保護(hù)成為了擺設(shè)。由此可見(jiàn)，相關(guān)工作人員必須用開(kāi)關(guān)CT電流啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)，從而避免在切換回路時(shí)引發(fā)故障。

2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

應(yīng)優(yōu)化旁路代替主變開(kāi)關(guān)啟動(dòng)失靈時(shí)的回路切換設(shè)計(jì)。當(dāng)主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)被旁路開(kāi)關(guān)代運(yùn)時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)旁路保護(hù)，并用主變電量保護(hù)出口的電線回路切換至啟動(dòng)失靈的回路。在選取電流時(shí)啟動(dòng)、切換回路是十分復(fù)雜的工作，雖然用電腦軟件可方便、靈活地解決這些問(wèn)題，但無(wú)法簡(jiǎn)化人工操作的部分。比如，RCS915微機(jī)母線在行業(yè)內(nèi)的運(yùn)用率較高，其保護(hù)集成了每個(gè)支路中用來(lái)判斷啟動(dòng)失靈的電流依據(jù)，并利用母差保護(hù)中的刀閘信息與被保護(hù)的公用出口構(gòu)成一個(gè)完整的保護(hù)失靈裝置，從而簡(jiǎn)化二次接線保護(hù)失靈時(shí)的操作，使其更加安全、可靠。由于該微機(jī)母線的保護(hù)中也包括上述判斷依據(jù)，所以，在主變開(kāi)關(guān)被旁路開(kāi)關(guān)替代時(shí)，旁路支路使用旁路開(kāi)關(guān)中的電流。這樣不僅可解決變壓器套管死區(qū)中CT電流失靈保護(hù)啟動(dòng)失敗的問(wèn)題，還可使電流回路切換時(shí)的操作更加簡(jiǎn)單、方便。

在RCS915AB的保護(hù)中，將支路中的1，6，11，16定為了主變的支路和旁路，并為這些主變的支路和旁路設(shè)置了跳閘接點(diǎn)，以防出現(xiàn)啟動(dòng)失靈的現(xiàn)象，從而達(dá)到啟動(dòng)母差保護(hù)的目的，也為其提供了主變聯(lián)跳及其他開(kāi)關(guān)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，出現(xiàn)死區(qū)內(nèi)部故障的原因包括主變開(kāi)關(guān)斷路器故障、采用旁路開(kāi)關(guān)代替主變開(kāi)關(guān)。因此，應(yīng)從問(wèn)題的根源出發(fā)，解決上述過(guò)程中存在的問(wèn)題，從而促進(jìn)主變開(kāi)關(guān)用旁路代路技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]朱聲石.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，1995.

〔編輯：張思楠〕

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