變電運(yùn)行過(guò)程中復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù)的相關(guān)研究

（國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司中衛(wèi)供電公司，寧夏省中衛(wèi)市，755000） 劉磐龍 孫耀斌

變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它的安全性和可靠性對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的影響。近幾年來(lái)，由于在設(shè)計(jì)、材料和結(jié)構(gòu)等方面取得了很大的進(jìn)步，使變壓器的故障幾率大大降低。但在使用的過(guò)程中，還是有可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題和異常。為了保證變壓器的安全運(yùn)行，避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，繼電保護(hù)設(shè)備是保證變壓器安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以，對(duì)復(fù)壓過(guò)流保護(hù)進(jìn)行分析，并做好復(fù)壓過(guò)流保護(hù)的維修工作，對(duì)于保證變電站設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù)的原理和整定數(shù)值

1.1 復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù)的原理

輸電系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺的一部分。而在輸電系統(tǒng)中，變壓器扮演著重要的角色，它可以把高電壓電轉(zhuǎn)化為低電壓電，以滿足不同場(chǎng)合的需要。但是在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生復(fù)壓現(xiàn)象，即出現(xiàn)負(fù)序電壓或低電壓的情況，這時(shí)候需要過(guò)電流繼電器進(jìn)行操作以保持過(guò)流保護(hù)[1]。復(fù)壓保護(hù)機(jī)制對(duì)于保障輸電系統(tǒng)的安全性和節(jié)能效果至關(guān)重要。在變壓器中，如果高壓側(cè)相電流參數(shù)高于過(guò)流電流參數(shù)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，通過(guò)此信號(hào)，我們可以判斷出高電壓端的電流和過(guò)流定值，進(jìn)而實(shí)施處理措施，以防止復(fù)壓過(guò)電流故障帶來(lái)嚴(yán)重后果。

1.2 復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù)的整定數(shù)值

在具體運(yùn)用過(guò)程中，各電網(wǎng)之間存在著一定的差別，因此，需要與其對(duì)應(yīng)的調(diào)整值指標(biāo)相配合，以確保運(yùn)作管理的合理性，進(jìn)而提升整體運(yùn)作的水準(zhǔn)。主變復(fù)壓過(guò)流保護(hù)是電力系統(tǒng)中常用的一種保護(hù)方式。其主要功能是在主變壓器產(chǎn)生的過(guò)電壓和過(guò)流情況下，通過(guò)對(duì)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判斷，及時(shí)地采取措施，保護(hù)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中，低電壓和負(fù)序電壓是經(jīng)常出現(xiàn)的故障情況。為了有效地對(duì)這些故障進(jìn)行保護(hù)，需要對(duì)過(guò)流保護(hù)定值進(jìn)行匹配。具體來(lái)說(shuō)，即在過(guò)流保護(hù)中設(shè)置相應(yīng)的低電壓和負(fù)序電壓定值，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)低電壓或負(fù)序電壓時(shí)，及時(shí)觸發(fā)保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)電力系統(tǒng)的設(shè)備和運(yùn)行。這種匹配可以有效地降低系統(tǒng)故障率，并提高電力系統(tǒng)的可靠性。

2 案例分析

例如某地發(fā)生了一次復(fù)壓過(guò)電流保護(hù)的錯(cuò)誤動(dòng)作，主控計(jì)算機(jī)發(fā)出警告，誤動(dòng)作會(huì)引起變壓器的失壓，造成某些母線的失壓，同時(shí)也會(huì)引起某些設(shè)備的跳閘，造成光纖縱差。信號(hào)如下：6#040單元和5#040 單元的保護(hù)啟動(dòng)停機(jī)，3#014 單元的高壓端控制箱內(nèi)的第一套保護(hù)與6#014單元的出口之間的斷路器跳閘，220kvI母單元PT上的小母線的電壓失壓，CT 的回路開(kāi)路。在事故發(fā)生之后，電力部門(mén)的技術(shù)管理人員第一時(shí)間到達(dá)了發(fā)生事故的現(xiàn)場(chǎng)，并對(duì)事故展開(kāi)了全方位的調(diào)查。根據(jù)對(duì)保護(hù)裝置的動(dòng)作報(bào)告檢查結(jié)果的分析可以看出因?yàn)樵谧冸娺\(yùn)行過(guò)程中，變壓器高壓側(cè)的三相電壓和保護(hù)裝置與動(dòng)作前后的電壓波形有了不同之處。之后對(duì)其他的母線、保護(hù)裝置的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和分析，最后才能確定出現(xiàn)誤動(dòng)的原因是復(fù)壓過(guò)流保護(hù)，并針對(duì)誤動(dòng)的原因，及時(shí)地制定出相應(yīng)的解決措施，從而讓變壓器及其主變能夠順利地重新開(kāi)始正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 變電運(yùn)行過(guò)程中復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù)的措施

3.1 復(fù)壓過(guò)流檢驗(yàn)

接線描述：微型繼電器試驗(yàn)裝置的三路電壓（四線制）“UA,UB,UC；UN′訪問(wèn)防護(hù)屏幕上的“31 D”終端行12,13,14；15（請(qǐng)?jiān)陉P(guān)閉31ZKK 之后，將產(chǎn)生一個(gè)AC 電壓）。微型繼電保護(hù)試驗(yàn)裝置采用四線制，分別為IA、IB、IC、IN，并接入防護(hù)屏上“31”終端列1,2,3,4個(gè)終端。端子排的1、2、3、4號(hào)端子。繼電保護(hù)測(cè)試儀開(kāi)關(guān)量A(任意一組即可)與保護(hù)屏“PD”端子排的3,“ND”端子排的3 號(hào)端子相接。在進(jìn)行此相位試驗(yàn)之前，必須先將全部壓力板拆除，以確保保護(hù)未啟動(dòng)，并觀測(cè)取樣結(jié)果。在繼電器試驗(yàn)機(jī)上，輸入額定電壓UA=UB=UC=57.7V，而電流IA=IB=IC=5A時(shí)，則在“保護(hù)狀態(tài)”中選擇“DSP采樣值”的子選單上讀出取樣，取樣結(jié)果必須與實(shí)測(cè)結(jié)果一致，且其偏差不超過(guò)5%。試驗(yàn)的結(jié)果顯示在表1中。

表1 交流回路校驗(yàn)

3.2 整改復(fù)壓過(guò)流保護(hù)機(jī)制

根據(jù)DLT584《3-110 kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》中的規(guī)定，根據(jù)以下原理：6.2.9.4多端供電變壓器的方向上的過(guò)流防護(hù)應(yīng)該對(duì)準(zhǔn)本側(cè)母線，而每個(gè)供電的過(guò)流防護(hù)都是全部備用，它的定值是這樣設(shè)置的：①本側(cè)母線的備用保護(hù)，它的電流值是根據(jù)本側(cè)母線的感度來(lái)設(shè)置的，它的定時(shí)值要和對(duì)應(yīng)的出口保護(hù)分段相匹配，然后才能啟動(dòng)；當(dāng)兩臺(tái)變壓器并聯(lián)操作時(shí)，應(yīng)首先跳本地側(cè)母線開(kāi)關(guān)，然后跳本地側(cè)母線開(kāi)關(guān)；②用于變壓器、其它側(cè)母線和出線后備保護(hù)的主要供電端的過(guò)流保護(hù)；該電流值根據(jù)避波型的負(fù)載電流設(shè)定，并與出口保護(hù)的最大工作時(shí)間相匹配，在操作完成后，三邊開(kāi)關(guān)跳閘。

或?qū)⒅髯儔浩鞯蛪簜?cè)的復(fù)壓帶方向，將高壓側(cè)復(fù)壓與線路距離保護(hù)三級(jí)聯(lián)動(dòng)，其基礎(chǔ)是：6.2.9.1涉及電力系統(tǒng)的變壓器兩側(cè)零序、相流保護(hù)，它的作用是對(duì)變壓器、母線和母線上的出線以及其他部件進(jìn)行備用保護(hù)，在一些場(chǎng)合，比如母線自身沒(méi)有配備專(zhuān)門(mén)的母線保護(hù)時(shí)，還要考慮到主保護(hù)的功能。整定計(jì)算的依據(jù)為：每側(cè)延遲相位電流保護(hù)的功能是本側(cè)母線和母線之間的聯(lián)接部件和變壓器的備用保護(hù)；可以將相電流防護(hù)的帶向，使其朝向每一條母線，并將無(wú)定向長(zhǎng)延時(shí)相的電流防護(hù)，用作各個(gè)供電端的全部備用。

3.3 合理應(yīng)用復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)

通過(guò)對(duì)主變高壓側(cè)的最大三相短路電流的整定，使其保護(hù)的范圍減小到10kV以內(nèi)的設(shè)備，如此一來(lái)，當(dāng)主變高壓側(cè)和線路出現(xiàn)故障時(shí)，該保護(hù)就不會(huì)再動(dòng)作；根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行操作方向的選擇?？紤]到線距三級(jí)運(yùn)行的時(shí)間被設(shè)定在2.4s，如果把高壓側(cè)的復(fù)壓過(guò)流保護(hù)和距離三級(jí)的時(shí)間相匹配，那么高壓側(cè)的復(fù)壓過(guò)流操作時(shí)間會(huì)超過(guò)2s，超出了主變壓器短路時(shí)的安全間隔（參見(jiàn)銘牌）。所以，在定值配合方面，仍然要保證在主保護(hù)拒動(dòng)的條件下，高壓側(cè)后備保護(hù)可以在2s之內(nèi)動(dòng)作并切除故障，所以，高壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)的操作時(shí)間不能和線距離III段相匹配（距離III段的運(yùn)行時(shí)間是2.4s）。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在重視變壓器復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù)工作的同時(shí)，要注重對(duì)誤動(dòng)問(wèn)題的解決，在對(duì)引起故障的成因進(jìn)行系統(tǒng)的分析之后，再采取針對(duì)性的對(duì)策，從而提升預(yù)防的效率，降低誤動(dòng)所帶來(lái)的危害，為實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行的安全、穩(wěn)定發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。