主变失灵保护启动回路的的有关问题

主变失灵保护启动回路的的有关问题

一、        主变失灵保护启动回路的的有关问题
220kV母线失灵保护动作时，将引起母线所接所有元件均跳闸，影响面大。根据统计，失灵保护误动情况多于拒动情况，尤其是如失灵保护引起误启动，则情况相当严重，按失灵启动的要求：（1）启动回路要求双重闭锁，以防误启动。（2）短路切除后不能马上复归的保护不能启动失灵保护。为此，原电磁型保护装置的失灵保护回路一般有存在如下问题，需进行改进。
i、        瓦斯保护出口回路应分开
如图12所示：将变压器重瓦斯出口与其他保护出口分开，单独增加一个继电器BCJ1出口，BCJ1触点不引入断路器失灵保护的起动回路中。
ii、        跳220kV侧开关保护加中间继电器出口，由于220kV侧复合电压闭锁的方向过流，零序方向过流第二时限及非全相跳220kV侧断路器的保护出口亦须起动失灵保护，出口时间继电器延时触点一般只有一个，故要增加一个出口继电器，如图13所示为220／110／6～35kV三卷变压器220kV侧出口回路，增加1BCJ出口继电器扩大触点。由于启动1BCJ的均为后备保护，加一中间转换环节所增加的时间对保护来说是无影响的
iii、        采用相电流判别元件启动
失灵保护启动回路的组成原则为保护启动，但断路器未断开，原启动回路采用断路器位置继电器触点串保护出口继电器触点组成，根据运行实践总结，断路器辅助触点不很可靠，现改为相电流判别元件启动，更为可靠。
改为相电流判别元件启动后，为防止失灵保护误动，本人却发现在我局的失灵启动回路大部分采用如图14所示的回路。显然用合闸位置继电器的常开触点和相电流串接闭锁方案不妥，既为断路器失灵保护，当然也括断路器机构失灵，当保护出口起动跳闸时，短接了合位继电器的线圈，使合位继电器返回，引起失灵保护拒动。由于断路器位置继电器触点不能如实反映断路器实际位置，还是去掉合位触点闭锁较好。同时该失灵起动也没有出口压板控制，无法对该保护进行投退操作。改进后启动回路见图15。LJA、B、C三个电流继电器为相电流判别元件，代替原断路器位置继电器触点，BCJ为保护出口总口继电器（不括瓦斯保护）1BCJ为220kV侧出口跳闸继电器触点。
相电流判别元件应置于紧靠断路器的独立CT上，而不应置于套管CT上，原因为如果置于套管CT上，则当套管CT和独立CT之间短路时，如图16所示，K-1点短路，不能正确动作失灵保护。分析下列二种情况：
（a）        主保护（如变压器差动）正确动作，220KV侧断路器1DL拒动，IK1仍存在，但由于2DL、3DL已断开，IK2切断。按理，此时失灵保护应启动，但由于相电流判别元件接于套管中，因IK2切断而误判为1DL未拒动而不能启动失灵保护。
（b）        略

二、        旁路开关代变压器开关运行时，旁路母线保护死区的问题
不论是单差动还是双差动主变保护，在旁路开关代变压器开关运行时（若旁路开关代主变开关运行时，采用将主变差动保护由主变开关TA切换至主变套管TA时），大差变成了小差，则在对应的旁路母线及直接相连的设备上发生短路故障时（如图17所示）故障点在主变差动保护范围外，主变差动保护不会动作，故障点也不在母线差动保护范围内，母线差动保护也不会动作，成为保护的死区。在这种情况下，只有靠母线相联开关的对侧线路保护的二段保护来切除故障，一是切除故障的时间太长，危害系统稳定及设备安全，二是会造成母线失压，全站停电，扩大停电面积。因此在上述范围发生故障后果十分严重，应采取措施予以防范。
防范措施可以从以下两个方面进行考虑：
(1)        将旁路开关的线路保护（距离、零序）按主变速断保护整定原则整定加用。这一点在过去不太容易做到，因为，过去的旁路保护均为普通型保护，更改保护定值比较麻烦，若每次代路时都更改保护定值会给运行人员或继电保护人员增添负担。而在目前这一点却很容易做到，因为目前旁路保护均为微机型保护，一般均可存放10套保护定值，如果是新设备，还可在订货时要求厂家增加，成本不会增加多少。这样在代路时更改保护定值十分方便，并不会给运行人员或继电保护人员带来多大的负担。
当然，要使这种方式更加完善，还应将二次回路稍做改动，即旁路保护在代变压器开关运行时，保护动作后应同时接跳三侧开关，要做到这一点也并不困难。因此，这种方式应提倡推广采用。
(2)        将主变压器开关TA与旁路开关TA进行切换。正常时，差动保护接在主变压器开关TA上工作，当旁路开关代主变压器开关运行时，将差动保护切换至旁路开关TA（而不是主变套管TA）上工作。这样差动保护的范围不缩小，并把旁路母线括在差动保护的范围之内，当旁路母线发生短路故障时，差动保护仍可快速动作切除故障。
这样做，目前来说并不困难，因为，过去之所以不能这样做主要是因为过去国产TA的二次绕组数量达不到要求（220kV TA只能达到6组，110kV TA只能达到4组）。目前，国产TA二次绕组的数量都能达到要求，并且成本不需要增加多少。
这种接法的主要缺点是：TA二次回路的切换操作麻烦，增加了运行人员操作时人为因素出错的机率，不受运行人员的欢迎。为尽量减少TA二次回路的切换操作，配置双差动保护时， 好将一组差动固定接入主变套管TA回路（即前面所述的小差），另一组差动（即前面所述的固定接入法的大差）经切换接入主变开关TA和旁路TA，以减少运行人员操作的复杂性。
三、        主变旁代时启动失灵保护回路的问题
从以上的分析可知，为防止失灵保护误动相电流判别元件应置于独立CT上。由主变开关运行时，主变保护的失灵启动回路的相电流判别元件一般由失灵起动装置实现（目前南京南瑞继电保护电气有限公司推出的新一代RCS－915系列微机母差保护装置，将母差保护和失灵保护一体化配置，并且这种方式已被许多地区广泛采用，运行状况良好，当然也括BP－2B母差保护），对我局普遍采用的RCS－978主变保护，由一同装设于主变保护屏上的非电量非全相失灵保护装置RCS－974G（8n）的电流接点和主变RCS－978装置保护动作跳220KV侧开关接点串联组成，如图18所示为我局北郊变主变保护220KV侧开关失灵启动回路图。
这样必然产生一个问题，当旁路开关代变压器开关运行时，主变差动保护是将主变压器开关TA与旁路开关TA进行切换，那么220KV侧开关失灵启动回路是如何进行实现，压板如何进行投退，如图19所示为我局北郊变220KV旁路保护失灵起动回路示意图，当旁路代线路运行时，4LP1压板应投入运行，以保证当旁路保护动作三跳时，因开关拒动能可靠起动母差保护的失灵保护切除故障，＃1、＃2主变保护的2LP27应退出运行，以防止因主变保护动作误起动旁路失灵保护，若主变保护动作出口，开关失灵由以上主变失灵回路起动母差；当旁路开关代变压器开关运行时，4LP1压板应退出运行，保证当非电量保护动作跳旁路开关时，因起动TJR、TJQ而误起动母差失灵保护，以满足失灵启动的要求：短路切除后不能马上复归的保护不能启动失灵保护，至于＃1、＃2主变保护的2LP27投退，按那台主变开关旁代运行，就投入那台主变的2LP27压板，没有旁代运行的另一台主变的2LP27压板应退出运行。