220kV主變旁代運(yùn)行時(shí)對(duì)主變保護(hù)和失靈保護(hù)的影響分析及控制措施

葉建東

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽江供電局，廣東 陽江529500）

0 引言

在以往的設(shè)計(jì)中，考慮到旁路接線方式具有運(yùn)行方式靈活、投資少等優(yōu)點(diǎn)，220kV變電站220kV母線、110kV母線都帶有旁母，雙母帶旁路運(yùn)行的接線方式普遍存在。220kV變電站主變保護(hù)按照雙重配置原則，一般配置有主一、主二保護(hù)，非電量保護(hù)。變高有接入220kV母差失靈保護(hù)，并且按照規(guī)范要求，要具備變高失靈聯(lián)跳三側(cè)的功能。在主變旁代運(yùn)行時(shí)，主一、主二保護(hù)中的差動(dòng)、后備保護(hù)由于CT繞組的變化，相關(guān)保護(hù)范圍隨之變化，需要作出相應(yīng)調(diào)整。同時(shí)，也要考慮對(duì)220kV母差失靈保護(hù)的影響，保證母差失靈保護(hù)的正常運(yùn)行。

1 雙母雙分段接線方式CT繞組的典型配置

一般情況下，220kV變電站主變配置有主變開關(guān)CT及主變套管CT。比較典型的配置方式是主一保護(hù)采用開關(guān)CT、主二保護(hù)采用套管CT，且主二保護(hù)電流串聯(lián)短路器保護(hù)。如圖1所示。

圖1 ##!45主變AB繞組典型配置方式

2 旁代運(yùn)行對(duì)保護(hù)范圍的影響及措施

根據(jù)圖1所示，主變變高旁代運(yùn)行時(shí)由于主二保護(hù)需要退出，主一保護(hù)采用套管CT，差動(dòng)保護(hù)的范圍就縮小到主變至套管。而220kV母差保護(hù)的范圍是母線到旁路開關(guān)CT。這樣就造成了變高套管至旁路開關(guān)這一段成為保護(hù)死區(qū)。

針對(duì)保護(hù)死區(qū)問題，措施之一可以在主一保護(hù)設(shè)置電流切換回路，同時(shí)接入套管CT電流及旁路開關(guān)CT，采用切換回路進(jìn)行切換。該項(xiàng)措施可以解決保護(hù)死區(qū)的問題，并且代路時(shí)也不需要退出主一保護(hù)，保留了保護(hù)的雙套配置。但同時(shí)該項(xiàng)措施也增加了代路操作的復(fù)雜性，切換電流過程也存在由于操作不當(dāng)引起電流開路或差動(dòng)勿動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，因此要制定嚴(yán)格的操作流程。措施二是借助旁路保護(hù)裝置，設(shè)置旁路代主變變高定值區(qū)對(duì)這段范圍進(jìn)行保護(hù)。由于該范圍內(nèi)故障屬于近區(qū)故障，只要定值設(shè)置合理，保護(hù)也能快速動(dòng)作跳母聯(lián)開關(guān)。

上述措施可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行運(yùn)用，例如采用電流切換回路要考慮的問題就是旁路開關(guān)CT繞組配置是否夠用的問題。通常情況下開關(guān)CT配有6繞組，用于保護(hù)、母差失靈、安穩(wěn)、錄波、測(cè)量、計(jì)量。如果站內(nèi)主變有2臺(tái)及以上，若采用采用電流切換，CT繞組明顯存在配置不足的問題。

3 旁路代路對(duì)失靈保護(hù)的影響及措施

220kV變電站通常配置有失靈保護(hù)，而舊的變電站失靈方案是在本間隔通過開關(guān)保護(hù)來實(shí)現(xiàn)失靈判據(jù)，然后開出到失靈屏，從而實(shí)現(xiàn)失靈保護(hù)。而斷路器保護(hù)所采用的電流是串聯(lián)變壓器主二保護(hù)的電流，即采用主變套管電流。當(dāng)主變旁代運(yùn)行時(shí)，如果故障發(fā)生在變高套管到旁路開關(guān)CT之間，如圖2短路點(diǎn)A處。高后備保護(hù)首先切母聯(lián)，然后切旁路，最后切各側(cè)。在保護(hù)動(dòng)作同時(shí)已經(jīng)啟動(dòng)失靈開入斷路器保護(hù)，而直到切除各側(cè)之前短路電流一直存在，也就是同時(shí)滿足失靈判據(jù)的條件，導(dǎo)致斷路器保護(hù)開出到失靈屏，滿足電壓開發(fā)，220kV失靈保護(hù)將誤動(dòng)。

另外一種情況，同樣是A處故障，如果保護(hù)能成功動(dòng)作切除母聯(lián)和主變?nèi)齻?cè)，而此時(shí)旁路開關(guān)失靈。由于變中、變低已經(jīng)跳開，故障電流通過母線到旁路，再到故障點(diǎn)，如圖2所示。套管CT感受不到故障電流，斷路器失靈保護(hù)電流判據(jù)不滿足，失靈不會(huì)動(dòng)作，導(dǎo)致220kV失靈保護(hù)誤動(dòng)。

根據(jù)上述分析，在主變旁代運(yùn)行時(shí)，如果不采取措施，220kV失靈保護(hù)有拒動(dòng)和誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，而這種情況一旦發(fā)生，都將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況，可采取的措施有：（1）用旁開關(guān)CT電流，失靈功能由旁路間隔自己實(shí)現(xiàn)。但目前旁路一般沒有配置開關(guān)保護(hù)，需要增加。（2）按照雙母差雙失靈配置要求，對(duì)現(xiàn)有的失靈保護(hù)進(jìn)行改造，啟動(dòng)失靈在各自間隔實(shí)現(xiàn)，電流判據(jù)在失靈屏實(shí)現(xiàn)，且采用開關(guān)CT，如圖3所示。

圖2 主變旁代運(yùn)行時(shí)接線方式

圖3 雙失靈配置接線方式

在這種接線方式下，主變旁代運(yùn)行時(shí)旁路開關(guān)的失靈不受變高套管CT的影響。當(dāng)故障同樣發(fā)生在主變套管至旁路CT之間時(shí)，主變保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)失靈，但失靈屏判斷電流不滿足條件，不會(huì)誤動(dòng)。當(dāng)主變保護(hù)跳旁路開關(guān)失靈時(shí)，失靈屏判斷保護(hù)動(dòng)作開入及電流均滿足條件，經(jīng)過電壓開發(fā)能正確動(dòng)作。由此可以解決上述提到的220kV失靈保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)的問題。

4 結(jié)語

在主變旁代運(yùn)行時(shí)，由于開關(guān)CT失去作用，對(duì)應(yīng)的保護(hù)也將失去作用，這將帶來一系列關(guān)于保護(hù)死區(qū)及失靈保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)的問題。本文通過對(duì)這些問題的具體分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況給出了相應(yīng)的解決措施。當(dāng)然也要考慮相關(guān)反措及技術(shù)規(guī)范的要求，例如反措要求瓦斯保護(hù)不能啟動(dòng)失靈，所以主變非電量保護(hù)跳旁路出口要分開，單獨(dú)接操作箱的TJF，以保證不啟動(dòng)失靈保護(hù)，還要考慮變高失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)的問題。

［1］潘志敏，羅志平，孫惠.220kV主變保護(hù)在旁路代運(yùn)時(shí)的若干問題探討［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2006（5）

［2］葉文德.主變保護(hù)啟動(dòng)失靈電流回路的探討［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2008（17）

［3］尹項(xiàng)根，曾克娥.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用［M］.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001