浅议变压器保护若干问题.doc

浅议变压器保护若干问题变压器是电力系统最主要的供电设备，如发生故障 将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响，因此，装 设性能良好、安全可靠的保护装置非常必要近年来全国发 生多起的220kV降压变低压侧故障，均由于后备保护等存在 问题而引起一些典型事故再次提醒我们，变压器保护确实 存在一些问题影响系统的安全稳定运行下面对相关问题进 行分析一、相间故障的后备保护存在的问题及解决方法 近年来，变压器由于中、低压侧，特别是低压侧母线故 障时断路器未能断弧或拒动，而高压侧保护对此又没有足够 的灵敏度，遂导致变压器损坏的事故在国内屡见不鲜因此， 除加强变压器的主保护外，还应对相间后备保护存在的问题 进行分析，并采取措施加以改善1.电压闭锁元件灵敏度不足当过电流保护不符合灵敏度要求时，常采用复合电压闭 锁过电流保护方式，而在低压侧母线或出口三相故障时，高、 中压侧电压很高，不足以启动低电压元件解决高、中压侧 电压元件灵敏度不足的方法一般采用三侧电压闭锁并联的 方式，低压侧可只采用本侧电压这种方式要注意电流灵敏 度提高后，在低压侧故障切除时可能会因自启动电流过大而造成误动2.电流元件的灵敏度不足(1) 一些llOkV双绕组主变的低压侧未装设过流保护， 要靠高压侧过流保护作为低压侧母线、线路故障的后备保 护，而电源侧线路保护对主变低压侧故障又无足够的灵敏度。

这样，当高压侧后备保护拒动或断路器拒动时，低压侧 的故障就没有第二重保护所以，llOkV双绕组主变的低压 侧也应装设过流保护作为本侧母线和相邻线路保护的后备 为防止低压侧断路器拒动，过流保护应做成两个时间段，第 一时限跳低压侧(或母联)，第二时限跳各侧，以弥补高压 侧后备保护电流灵敏度不足的问题2)对于220kV大容量主变而言，由于低压侧加装了 限流电抗器，使低压母线的短路电流大幅度下降，遂造成高 压侧过流保护的电流元件对低压母线的短路故障灵敏度不 足如果两台变压器中压侧并联运行，则灵敏度就更差所 以，运行方式的合理安排、保护的合理配置对系统安全稳定 运行，防止大面积停电均有非常重要的意义二、主变保护的直流配置当10kV母线故障发生在10kV断路器柜内时，弧光窜入 直流系统造成整个直流操作电源消失，引起变压器损坏的事 故在全国已发生多起，前述的某变电站即是一例为保证2 套双重化保护的完全独立，以防弧光窜入直流系统引起全站 直流停电，变电站要有两段直流母线，两套保护分别由一段 母线供电220kV降压三绕组变压器的保护电源作如下配置：第一 段母线：主变差动保护，中压侧后备保护，低压侧第一套后 备保护；第二段母线：非电量（含失灵、不一致）保护，高 压侧后备保护，低压侧第二套后备保护。

在两组母线上，差 动、各后备保护应使用不同的分支直流熔断器（自动空气开 关），并注意熔断器（自动空气开关）上、下级之间的配合三、主变差动保护用电流互感器的位置设备正常运行时，差动保护用高、中压侧电流互感器通 常采用断路器侧电流互感器，不用变压器套管电流互感器 这样，从套管至断路器间的故障也能通过差动保护快速切 除，从而减小了保护死区当旁路断路器带主变断路器运行时，有的做法是将差动 保护用电流互感器切换至套管电流互感器，这使得差动的保 护范围缩小，当套管至旁路断路器间发生短路故障时差动保 护不会动作由于旁路断路器电流互感器与主变套管电流互 感器间在电气一次布置上还有一段较长的距离，不排除在这 段距离内发生故障的可能性，所以旁代时应将差动保护用电 流互感器切换至旁路电流互感器差动保护低压侧电流互感器应尽量靠近低压侧断路器， 并将低压侧开关也纳入差动保护的范围内四、旁路断路器带主变运行时断路器失灵保护启动回路接线按近后备的保护配置原则，在220kV及以上电压等级中， 均配置了失灵保护由于断路器失灵保护所涉及的一次设备 多、范围广，一旦跳闸将切除同一母线上的所有元件，若拒 动，则可能造成更大危害。

因此，要特别强调失灵保护的安 全性，在断路器失灵保护的启动回路和出口回路上应尽可能 减少因运行方式的改变而引起操作切换由于220kV双母线带旁母的接线方式在旁路断路器带主 变运行时必然会引起保护切换，其中包含失灵保护启动回路的切换，改变主变保护跳旁路断路器跳闸出口回路的接线， 就可以使失灵启动回路不要进行压板切换等二次回路操作， 从而简化操作，减少运行工作量，并减少了可能的误操作技术规程规定，不允许主变非电量保护启动断路器失灵 保护目前，有些站的主变保护跳旁路断路器的跳闸出口是 将电气量保护、非电气量保护（包含瓦斯、压力释放等）接 点并联在一起去启动操作箱的永跳继电器TJR，，电气量保护 另外的接点去启动失灵保护在旁路断路器失灵保护启动回 路中，TJR接点启动断路器失灵保护回路，在旁代线路断路 器时使用，与主变电气量保护接点通过压板进行切换，以保 证非电量保护不启动断路器失灵保护实际上，不通过压板 切换同样也可以达到目的，而且接线更简单电气量与非电 气量保护接点分开后，前者去启动旁路断路器失灵保护，后 者保护不参与启动，直接去跳闸，也就是电气量保护接点并 接去启动操作箱中的永跳继电器TJR,继而TJR接点一副出 口跳闸，一副启动断路器失灵保护；非电气量保护接点并接 启动手动跳闸继电器STJ出口跳闸。

这种接线不但节省了非 电气量的接点，接线简单，而且旁路断路器带线路和主变运 行时也不要进行压板切换，从而消除了可能引起的误操作以上仅对运行中变压器保护存在的若干问题进行分析 并提出了补救措施对于新建、扩建、改造的变压器，应选 用新型的微机保护，以满足所有运行设备都必须由两套交、 直流输入和输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继 电保护装置进行保护这一基本要求，以保证电网的安全稳定 运行。