一種解決變壓器非電量保護(hù)誤動(dòng)的新方法

劉利成

（巢湖供電公司，安徽 巢湖 238000）

某220 kV變電站采用國(guó)電南自生產(chǎn)的變壓器保護(hù)系統(tǒng)。2012-04-19T11:58，該變電站在新線路啟動(dòng)操作過(guò)程中拉開(kāi)220 kV 4021出線開(kāi)關(guān)時(shí)，1號(hào)主變發(fā)出“輕瓦斯”、“有載輕瓦斯”和“繞組高溫”告警，“重瓦斯保護(hù)動(dòng)作”光字牌亮，1號(hào)主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘。故障發(fā)生后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)1號(hào)主變外觀無(wú)明顯故障，其他保護(hù)未動(dòng)作，瓦斯繼電器中無(wú)氣體，色譜分析無(wú)異常。因此，判斷上述故障為非所變本體故障，屬于1號(hào)重瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作。隨后按規(guī)定對(duì)1號(hào)主變進(jìn)行試送，試送成功。

變壓器非電量不正確動(dòng)作的原因不僅包括回路錯(cuò)誤，還有外部原因的干擾。當(dāng)變壓器瓦斯接點(diǎn)回路驅(qū)動(dòng)功率小于5 W時(shí)，會(huì)造成誤跳閘。

1 變壓器非電量保護(hù)反措分析

(1) 增加功率大于5 W的重動(dòng)繼電器，可以避免誤發(fā)信或誤動(dòng)。由于DC 220 V中間繼電器的固定動(dòng)作時(shí)間為20～25 ms，與主變保護(hù)裝置內(nèi)部的出口繼電器的動(dòng)作時(shí)間疊加，從而造成動(dòng)作時(shí)間偏大，適用于輕瓦斯保護(hù)等保護(hù)發(fā)信，而對(duì)速動(dòng)要求的重瓦斯保護(hù)則顯得跳閘動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

(2) 用功率較大的繼電器直接作為出口繼電器，主變保護(hù)裝置內(nèi)部的出口繼電器只發(fā)送信號(hào)，可以避免誤發(fā)信或誤動(dòng)。

(3) 主變非電量保護(hù)回路如圖1所示。在裝置4X12、4X18(-KM)端口并聯(lián)電阻以增加啟動(dòng)功率。如果采用此方案，可保持原設(shè)計(jì)回路不變，仍然保留內(nèi)部編程、開(kāi)出接點(diǎn)跳閘功能和保護(hù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)信功能，但不能避免電阻發(fā)熱對(duì)裝置端口和端子排的影響，造成元件熱穩(wěn)定性差，導(dǎo)致運(yùn)行不穩(wěn)定。

(4) 如圖2所示，在4X12、4X18端口并聯(lián)組容回路，對(duì)干擾進(jìn)行吸收。一般電阻R=180 Ω，C=2μF，應(yīng)將其接至動(dòng)作元件兩端，否則會(huì)因電容的充電效應(yīng)導(dǎo)致加電時(shí)非電量保護(hù)誤動(dòng)。此方法的缺點(diǎn)是：電阻過(guò)大時(shí)對(duì)干擾的吸收將減小，起不到反措的作用；電阻過(guò)小時(shí)電容會(huì)被擊穿或者漏電，易造成非電量保護(hù)拒動(dòng)。

圖1 主變非電量保護(hù)回路示意

圖2 主變瓦斯保護(hù)簡(jiǎn)示意

2 變壓器非電量保護(hù)反措新方法

為了提高裝置的可靠性，提出了一種全新的反措方法，如圖3所示。J1為小型密封繼電器，線圈的額定電壓為變電站直流系統(tǒng)電壓，常閉接點(diǎn)J1-1與電阻R串聯(lián)后并聯(lián)在繼電器線圈兩端。R值應(yīng)在變電站直流系統(tǒng)的額定電壓下選擇，其消耗功率應(yīng)大于5 W，220 V變電站直流系統(tǒng)R值選擇9.6 kΩ，110 V變電站直流系統(tǒng)R值選擇2.4 kΩ。由于R通電的時(shí)間較短，只有幾十毫秒，因而電阻的功率選用0.5～1 W。

將電路設(shè)置在一個(gè)密封的絕緣盒內(nèi)，2根引出線并聯(lián)至非電量保護(hù)的動(dòng)作原件兩端，如圖2中的4X11(+KM)、4X12 兩端。

圖3 反措電路

由于該變電站直流系統(tǒng)的額定電壓為220 V，故J1選用歐姆龍LY 2J-220 DC繼電器，其參數(shù)為DC 220 V(線圈額定電壓)，接點(diǎn)DC 220 V，容量大于5 W。R選用阻值為9.6 kΩ、功率為1 W的金屬膜電阻。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行時(shí)，R吸收干擾，確保變壓器非電量接點(diǎn)的負(fù)載大于5 W，防止誤動(dòng)；當(dāng)非電量保護(hù)發(fā)信或者動(dòng)作后，繼電器動(dòng)作切除電阻R，防止負(fù)載過(guò)大燒損非電量接點(diǎn)，還可防止電阻過(guò)熱燒損，并且保持原保護(hù)電路的設(shè)計(jì)參數(shù)不變。

3 結(jié)束語(yǔ)

該變電站采用上述變壓器非電量保護(hù)方法對(duì)主變非電量保護(hù)回路進(jìn)行改進(jìn)，至今運(yùn)行可靠，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作證明此反措是成功的，現(xiàn)已推廣到公司所屬其他變電站，確保了變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。