- 微机变压器保护双重化配置的典型设计
- 探究出各种类型的微机变压器?；し绞?/strong>
- 微机变压器?；ぱ≡袼魉蟆⒅骱笠惶宓呐渲?/strong>
1．引言
根据国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中“对于220kV主变压器的微机?；け匦氩捎盟鼗?rdquo;的精神，结合反措的实施、设计规范化以及现场运行安全性等问题，组织召开了由生产、设计、运行各部门参加的研讨会，就如何在安全可靠的基础上使?；づ渲煤驼ㄔ诵杏幸桓鼋衔骋?、合理、实用的方案进行了充分的讨论，制定出适合安徽省220kV系统降压变压器的《微机变压器?；に嘏渲玫湫蜕杓啤?，现将其基本原则简要介绍如下。
2．保护组屏方式
组屏方式的基本原则是：相互独立、安全可靠，并兼顾投停、检修的灵活便利。主要考虑在一套?；ひ斐ＭＲ鄣那榭鱿?，另一套?；と阅艿５逼鸨；け溲蛊鞯闹厝危黄浯慰悸橇娇槠林涞牧呔×可?，以减少因二次回路接线复杂造成的差错或隐患而引发的保护误动。从全国近两年主变保护动作统计分析看，二次回路的复杂性是造成主变保护不正确动作的主要原因之一。因此，典设采用双主双后配置，即按两块屏设计，每块屏上配置一套主?；ず鸵蛔橥耆嗤暮蟊副；?。其中，一块屏上除设有主、后保护外，还设有非电量、失灵与非全相?；?、110kV侧操作箱（电压切换箱）及35kV（或6kV）侧操作箱；另一块屏上除设有主、后?；ね?，还设有220kV侧操作箱（电压切换箱）。
3．主保护配置
典设选用二次谐波制动的差动?；ぜ安ㄐ味猿圃淼谋溲蛊鞑疃；ぷ髦鞅；?，其原因是利用各自的优势，进行互补。现在较成熟的变压器差动?；ざ际抢枚涡巢ㄖ贫矶憷庞苛鞯姆绞?，但使用二次谐波制动原理，当变压器空载合闸时发生单相或两相内部故障，差动?；ひ蛴苛髦贫欢鳌?br />
大型变压器时间常数都很长，一般涌流过程超过5s，在发生上述故障时，主?；ひ鹊接苛飨Р拍艹隹?，延误动作时间。而波形对称原理的变压器差动?；な抢靡恢植ㄐ味猿扑惴?，将变压器在空载合闸时产生的励磁涌流和故障电流区分开来，具体的方法是：先将流入继电器的差流进行微分，再将微分后差流的前半波和后半波作对称比较。当变压器合闸时发生故障，利用波形对称原理计算，?；げ皇芙∪嗟挠跋欤芸焖俪隹?，可靠动作。曾在华东、华北进行的动模试验结果也说明了这个问题，在变压器空载合闸合于5%的匝间故障的试验中，二次谐波制动原理的差动保护，出口时间一般都在100ms，而波形对称原理的变压器差动?；こ隹谑奔湓?5ms左右。此外，零差?；ざ员溲蛊鞯墓收希绕涫嵌宰择畋溲蛊鞯哪诓抗收嫌泻芨叩牧槊舳?，且不受励磁涌流的影响，但因为在现场做极性试验非常困难，加之安徽省以往零差保护误动情况很多，因此，对于零差?；さ纳柚迷蚴牵喝绻爸弥杏凶远煅榱悴畋；ぜ怨δ艿目梢允褂?，如不具备上述功能的，建议不使用。
4．后备保护的配置
后备?；さ呐渲每悸窃蚴潜Ｖぴ诒溲蛊髦小⒌脱共嗄赶吖收?，而?；せ蚨下菲骶芏保薹ㄇ谐收系那榭?，以及在某些原因（如一套?；ひ斐；蚺月反罚┰斐梢惶妆；ねＲ郏挥幸惶妆；ぴ诵械那榭鍪倍寄馨踩煽吭诵械那疤嵯?，尽量简化，以减少误动的机率。为此，我们要求主变后备?；さ呐渲糜θ繁Ｔ谥鞅涓哐共喽懒A到中、低压母线的各个电气部位发生故障时，都有后备切除手段能满足各种运行方式和检修方式下的电网稳定要求，并具备相邻电气设备的远后备功能。具体配置如下
4.1220kV侧?；づ渲?/strong>
4.1.1复压闭锁过流和零序过流?；ぃ何狪段两时限，第一时限?；ざ魈静喽下菲鳎诙毕薅魈喽下菲?，?；ざㄖ涤Χ灾?、低压母线有足够灵敏度，这样确保了主电源侧有一套对三侧都有足够灵敏度的?；ざ巍Ｎ乐乖诘偷缪共喾⑸收细哐鼓赶叩缪沟筒幌吕吹奈侍?，闭锁功能的实现采用三侧电压并列的方式，各侧电压可以随运行方式的变化通过压板而灵活投、退各侧电压。该?；さ闹饕饔檬窃谥?、低压侧?；ぞ芏蚩鼐芏?，起后备作用。
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4.1.2复压闭锁方向过流和零序方向过流?；ぃ悍直鹞穸瘟绞毕?，第一时限保护动作跳开本侧断路器，第二时限?；ざ魈喽下菲?。对于纯负荷变或中压侧有电源的变压器，其方向都指向变压器，整定可以只与中压侧复压闭锁方向过流和零序方向过流?；あ穸伪；づ浜?，因此，对于变压器开关独立TA至变压器之间的引线及变压器高压绕组一部分发生的较恶劣的故障时，切除时间可以较短。
4.1.3旁路代路时：只切换一套主、后?；さ脚月范下菲?。主要考虑以下几个原因：其一：旁路代路几率不大，时间不长；其二：切换压板过多运行不安全。据安徽省多年来差动?；の蠖治?，因运行人员操作不当造成差动?；の蠖那榭稣既坎疃；げ徽范鞯乃姆种唬黄淙阂酝诵械谋溲蛊鞫贾慌渲靡惶妆；?，且以运行经验比较成熟的线路保护为例，在本线运行时保护双套配置，旁路代路时也只切换一套?；ぃ菀酝诵芯?，也没有发生过由于一套配置而造成旁代时?；の蠖那榭?。
4.1.4中性点间隙零序过流及零序过压?；ぃㄈ肀洌阂欢我皇毕?，?；ざ餮邮碧喽下菲?。
4.21 10kV侧?；づ渲?/strong>
4.2.1 复压闭锁过流和零序过流?；ぃ何狪段两时限，第一时限?；ざ魈静嗫兀诙毕薇；ざ魈喽下菲鳎；ざㄖ涤?10kV出线后备?；づ浜?，并保证110kV出线对侧母线有灵敏度，其目的是在110kV出线?；せ蚩鼐芏蹦芮谐收希?10kV系统不设置失灵保护，因此在开关拒动时会造成事故扩大。
4.2.2 复压闭锁方向过流和零序方向过流保护：分别为I段两时限，第一时限跳母联或分段断路器，第二时限跳本侧断路器。对于110kV侧纯负荷变或有小电源时，其方向指向110kV母线，?；ざㄖ涤?10kV出线保护I段?；づ浜希Ｖぴ?10kV母线故障有灵敏度，在110kV母差保护停役或母差?；ぞ芏保魑?10kV母线的后备；对于110kV侧为较强电源时，可将两块屏中一块屏的复压闭锁方向过流和零序方向过流?；さ姆较蛑赶虮溲蛊?，?；ざㄖ涤ΡＶざ?20kV母线有灵敏度，可保证在220kV母差?；ねＲ刍蚰覆畋；ぞ芏?，快速切除电源。另一块屏中的复压闭锁方向过流和零序方向过流?；さ姆较蛉灾赶?10kV母线。
4.2.3 旁路代路时：只切换一套主、后?；さ脚月?。
4.2.4 中性点间隙零序过流及零序过压?；ぃㄈ肀洌阂欢我皇毕?，?；ざ餮邮碧喽下菲?。
4.3 35kV侧?；づ渲?/strong>
4.3.1 低压侧复压闭锁过流?；ぃ号渲昧教紫嗤牡脱贡账鞅；?，每套设两个时限。第一套第一时限?；ざ魈静喽下菲?，第二时限?；ざ魈溲蛊魅喽下菲?，定值整定与出线I段配合，实际作为低压侧母线?；?。第二套第一时限保护动作跳开本侧断路器，第二时限?；ざ魈溲蛊魅喽下菲鳎ㄖ涤氤鱿吆蟊副；づ浜?，作为低压侧出线?；さ淖芎蟊?。这样配置既满足了系统稳定的要求，又可避免故障侧?；ぞ芏投下菲骶芏灾魃璞冈斐伤鸹?。这也是事故教训的总结。
5．?；ね锻朔绞?/strong>
常规?；さ谋；ね锻艘话憔裳拱迨迪?。压板断开后，造成电路联系上明显的断开点。微机?；こ裳拱逋丁⑼送饣箍梢杂霉δ芸刂谱滞锻吮；ぃ匦胗杉痰绫；ぷㄒ等嗽崩唇?。变压器保护要跳三侧开关，且各侧都有数套?；?，每套保护又分数段。如每个时限段均经压板投退，则压板数量非常之多，这给运行带来极大不便，很容易造成误操作。根据历年来变压器?；ざ髑榭龇治隼纯矗诵腥嗽蔽蟛僮髡剂吮溲蛊鞅；の蠖艽问慕种?。因此，典设在压板设置上以简化、安全为原则，具体做法是：1）将后备?；さ牧阈蚬饔肓阈蚍较蚬骱喜⑽豢檠拱?；过流保护与方向过流合并为一块；2）旁路代路时只切换一套主、后?；さ脚月?，又可减少几块压板；3）各时限段均由控制字投退，不经压板投退。
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6．失灵保护
虑到失灵?；の蠖榭鼋隙?，如主变中、低压侧?；ざ计舳Я?，必定使接线复杂，增加了失灵保护误动的几率，因此典设只要求220kV侧快速返回的电气量保护可以启动失灵?；?，非电量保护不启动失灵?；?。启动失灵?；げ捎帽；ざ?电流判别+开关跳闸位置与合闸位置串联的方式，保证开关在确有失灵情况发生时启动失灵?；?。?；て舳笫紫确⒔獬缪贡账藕?，以此解决变压器低压侧故障时，220kV侧母线电压低不下来的问题,然后经延时跳闸。失灵?；さ缌髋斜鹪「哐共喽懒A的相电流或零序/负序电流。旁路代路运行时，将变压器?；ざ鹘拥闱谢恢僚月?，使用旁路开关的失灵电流启动回路。
7．非电量保护的改进
在微机变压器?；ぶ校堑缌勘；さ氖迪质墙堑缌勘；だ吹慕拥阋奖溲蛊鞅；て辽?，并通过变压器?；て辽系闹囟痰缙?，启动出口继电器，同时非电量?；さ亩餍形ü囟痰缙骷锹荚谖⒒爸弥?，以便分析保护的动作行为。因为非电量?；ご蠖及沧霸诨?，阴雨天气易使电缆受潮、绝缘降低，造成?；の蠖不帐≡啻畏⑸溲蛊骼淙雌魅１；の蠖奈侍?。典设将变压器冷却器全停保护的时间继电器由户外移至微机?；て聊?，可以有效防止因电缆受潮、绝缘降低而造成的保护误动。
8．交、直流电源分配
8.1交流配置
（1）两套差动主保护分别接于各侧开关的两组独立TA上，使主?；け舜硕懒ⅲ；し段ё畲蟆?br />
（2）各侧后备?；さ缌骰芈酚氩疃鞅；は嗤?，分别取变压器各侧开关独立TA,保护的复压闭锁经压板引入三侧电压。
（3）中性点间隙零序过流及零序过压?；さ牡缌魅”溲蛊髦行缘惴诺缂湎禩A，电压取高压侧母线PT开口三角电压。
8.2直流配置
每面屏中的主?；び敫鞑嗪蟊副；ぷ爸酶髋湟蛔槿鄱掀?；非全相及失灵电流起动配置一组熔断器；非电量?；ど枰蛔槿鄱掀?；220kV操作回路设二组熔断器；110kV侧开关和低压侧开关操作回路各设一组熔断器。
9．结束语
从微机变压器保护发展趋势看，微机变压器?；ぱ≡袼魉蟆⒅骱笠惶宓呐渲?，即?；すδ苡杀舜硕懒⒌牟煌珻PU插件实现，出口跳闸回路分开，这种结构和原则突出地体现了微机＝?；す钩傻奶氐慵坝旁叫?，既多CPU并行处理，整体结构紧凑，数据共享，又组屏相对简单、回路清晰、对外连线简单，投退方便、独立性强，是今后主变微机保护发展的方向。
