主變保護(hù)實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷聯(lián)切的探索

摘 要：針對(duì)一起主變事故過負(fù)荷后利用主變保護(hù)的純過流保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)的主變過負(fù)荷聯(lián)切功能的事例，通過對(duì)主變過流保護(hù)動(dòng)作原理及出口邏輯的分析，論證了該方案能簡(jiǎn)化外部接線，提高主變過負(fù)荷聯(lián)切的正確性。

關(guān)鍵詞：主變保護(hù)；過負(fù)荷；聯(lián)切

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

為了防止主變壓器由于過負(fù)荷而跳閘，影響區(qū)域供電。所以事先將用電負(fù)荷根據(jù)其重要性分類，當(dāng)主變發(fā)生過負(fù)荷時(shí)，會(huì)自動(dòng)或者手動(dòng)切除最不重要的一批負(fù)荷，以保證主變能夠正常運(yùn)行，如果主變還是過負(fù)荷，就再切除次重要的負(fù)荷，直至主變正常運(yùn)行，以確保重要負(fù)荷的供電。一種是正常過負(fù)荷，就是可以經(jīng)常使用，考慮晝夜以及冬夏的負(fù)荷高低變化，允許在日高峰及冬季時(shí)發(fā)生正常過負(fù)荷；二是事故過負(fù)荷，在事故的情況下，為確保對(duì)重要設(shè)備的連續(xù)供電，允許短時(shí)的過負(fù)荷。

1 事故概述

1.1 事故前電網(wǎng)運(yùn)行方式

某變電站110kV母線為單母線接線方式，35kV母線、10kV母線均為單母分段運(yùn)行方式，110kV線路甲1111、1號(hào)主變1101、2號(hào)主變1102在110kVI母運(yùn)行；35kV母聯(lián)3550在運(yùn)行狀態(tài)，10kV母聯(lián)1050在熱備用狀態(tài)，10 kV母聯(lián)備自投裝置在投入狀態(tài)；跳閘前1號(hào)主變負(fù)荷為20.67MW（主變?nèi)萘繛?0MVA），2號(hào)主變負(fù)荷為27.65 MW（主變?nèi)萘繛?1.5MVA）。

1.2 保護(hù)動(dòng)作情況

某日，某變電站2號(hào)主變進(jìn)行調(diào)檔，調(diào)檔過程中2號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)、有載重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，該站10千伏母聯(lián)備自投動(dòng)作成功，1號(hào)主變過負(fù)荷聯(lián)切35kV線路乙3511（15.73MW）、35kV線路丙3512（負(fù)荷2.47MW），共計(jì)損失負(fù)荷18.2MW。

2 事故分析

2.1 在2號(hào)主變事故跳閘后，10kV母聯(lián)備自投保護(hù)動(dòng)作成功，該站全部的負(fù)荷48.32MW由1主變（主變?nèi)萘繛?1.5MVA）供電，功率因數(shù)按0.95考慮，當(dāng)時(shí)1號(hào)主變過載負(fù)荷量為48.32-31.5*0.95=18.4MW ，超過主變額定負(fù)載的1.62倍，超過主變過載定值設(shè)置的1.5倍的額定電流量。當(dāng)主變過載后第一輪動(dòng)作聯(lián)切35kV線路丙3512，由主變保護(hù)復(fù)壓閉鎖過流IV段延時(shí)10秒出口4接點(diǎn)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。當(dāng)35kV線路丙3512被切除后，主變的過載量變?yōu)榱耍?8.4-2.47=15.93 （MW），仍超過主變額定負(fù)載的1.53倍，主變過載后第二輪動(dòng)作聯(lián)切35kV線路乙3511斷路器，由主變保護(hù)復(fù)壓閉鎖過流V段延時(shí)15秒出口3接點(diǎn)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。在線路丙3512、線路乙3511被切除后、1號(hào)主變的承載負(fù)荷量為48.32-2.47-15.73=30.12（MW），這時(shí)的主變電流接近于額定電流，主變過流保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)返回，故復(fù)壓閉鎖過流VI段保護(hù)未動(dòng)作，出口7接點(diǎn)未接通，線路丁未被切除。

2.2 主變保護(hù)出口設(shè)置

主變110kV側(cè)保護(hù)出口設(shè)置見表1

2.3 主變過載能力分析

對(duì)于現(xiàn)在的主變微機(jī)保護(hù)在各側(cè)均設(shè)置了過負(fù)荷功能，為了真實(shí)反應(yīng)主變的過載程度，主變過負(fù)荷聯(lián)切所取的電流應(yīng)采用高壓側(cè)的A、B、C三相電流值。對(duì)于正常過負(fù)荷，需根據(jù)變壓器油的溫升和過負(fù)荷倍數(shù)來(lái)確定允許時(shí)間。下表列出了事故過負(fù)荷情況下允許過負(fù)荷的情況。

3 故障分析結(jié)果

事故后運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)2號(hào)主變有載分接開關(guān)噴油，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查1、2號(hào)主變裝置定值與定值單相符。定值單中要求：1號(hào)主變110kV側(cè)后備保護(hù)復(fù)壓閉鎖過流IV段延時(shí)10秒聯(lián)切35kV線路丙3512，復(fù)壓閉鎖過流V段延時(shí)15秒聯(lián)切35kV線路乙3511，復(fù)壓閉鎖過流VI段延時(shí)20秒聯(lián)切35kV線路丁3513。故此次110kV側(cè)后備保護(hù)依次跳開線路丙3512斷路器、35kV線路乙3511斷路器，故障時(shí)保護(hù)裝置的動(dòng)作行為與設(shè)置的相同，保護(hù)裝置的動(dòng)作行為正確。

結(jié)語(yǔ)

采用主變高壓側(cè)保護(hù)復(fù)壓過電流的純過流保護(hù)功能，定值設(shè)為1.5倍的高壓側(cè)定電流值，來(lái)判斷主變過載是否聯(lián)切負(fù)荷的方法，直接利用主變高后備保護(hù)原有的電流接線和主變保護(hù)原有的出口接點(diǎn)，不需要另外增設(shè)過負(fù)荷減載裝置，方法簡(jiǎn)單而可靠。對(duì)于大于1.5倍變壓器的嚴(yán)重過載問題，通過保護(hù)動(dòng)作聯(lián)切線路的方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)減載功能，對(duì)于小于1.5倍的變壓器的輕載問題，調(diào)度員通過過負(fù)荷保護(hù)告警，根據(jù)主變的過負(fù)荷倍數(shù)和變壓器油的溫升來(lái)確定允許時(shí)間。采用以上兩種方法有利于主變壓器的安全運(yùn)行，同時(shí)也保證在主變輕微過載時(shí)不過切負(fù)荷，保證用戶供電的可靠性。

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