主變失靈保護啟動回路的的有關問題

主變失靈保護啟動回路的的有關問題

一、        主變失靈保護啟動回路的的有關問題
220kV母線失靈保護動作時，將引起母線所接所有元件均跳閘，影響面大。根據統計，失靈保護誤動情況多于拒動情況，尤其是如失靈保護引起誤啟動，則情況相當嚴重，按失靈啟動的要求：（1）啟動回路要求雙重閉鎖，以防誤啟動。（2）短路切除后不能馬上復歸的保護不能啟動失靈保護。為此，原電磁型保護裝置的失靈保護回路一般有存在如下問題，需進行改進。
i、        瓦斯保護出口回路應分開
如圖12所示：將變壓器重瓦斯出口與其他保護出口分開，單獨增加一個繼電器BCJ1出口，BCJ1觸點不引入斷路器失靈保護的起動回路中。
ii、        跳220kV側開關保護加中間繼電器出口，由于220kV側復合電壓閉鎖的方向過流，零序方向過流第二時限及非全相跳220kV側斷路器的保護出口亦須起動失靈保護，出口時間繼電器延時觸點一般只有一個，故要增加一個出口繼電器，如圖13所示為220／110／6～35kV三卷變壓器220kV側出口回路，增加1BCJ出口繼電器擴大觸點。由于啟動1BCJ的均為后備保護，加一中間轉換環節所增加的時間對保護來說是無影響的
iii、        采用相電流判別元件啟動
失靈保護啟動回路的組成原則為保護啟動，但斷路器未斷開，原啟動回路采用斷路器位置繼電器觸點串保護出口繼電器觸點組成，根據運行實踐總結，斷路器輔助觸點不很可靠，現改為相電流判別元件啟動，更為可靠。
改為相電流判別元件啟動后，為防止失靈保護誤動，本人卻發現在我局的失靈啟動回路大部分采用如圖14所示的回路。顯然用合閘位置繼電器的常開觸點和相電流串接閉鎖方案不妥，既為斷路器失靈保護，當然也括斷路器機構失靈，當保護出口起動跳閘時，短接了合位繼電器的線圈，使合位繼電器返回，引起失靈保護拒動。由于斷路器位置繼電器觸點不能如實反映斷路器實際位置，還是去掉合位觸點閉鎖較好。同時該失靈起動也沒有出口壓板控制，無法對該保護進行投退操作。改進后啟動回路見圖15。LJA、B、C三個電流繼電器為相電流判別元件，代替原斷路器位置繼電器觸點，BCJ為保護出口總口繼電器（不括瓦斯保護）1BCJ為220kV側出口跳閘繼電器觸點。
相電流判別元件應置于緊靠斷路器的獨立CT上，而不應置于套管CT上，原因為如果置于套管CT上，則當套管CT和獨立CT之間短路時，如圖16所示，K-1點短路，不能正確動作失靈保護。分析下列二種情況：
（a）        主保護（如變壓器差動）正確動作，220KV側斷路器1DL拒動，IK1仍存在，但由于2DL、3DL已斷開，IK2切斷。按理，此時失靈保護應啟動，但由于相電流判別元件接于套管中，因IK2切斷而誤判為1DL未拒動而不能啟動失靈保護。
（b）        略

二、        旁路開關代變壓器開關運行時，旁路母線保護死區的問題
不論是單差動還是雙差動主變保護，在旁路開關代變壓器開關運行時（若旁路開關代主變開關運行時，采用將主變差動保護由主變開關TA切換至主變套管TA時），大差變成了小差，則在對應的旁路母線及直接相連的設備上發生短路故障時（如圖17所示）故障點在主變差動保護范圍外，主變差動保護不會動作，故障點也不在母線差動保護范圍內，母線差動保護也不會動作，成為保護的死區。在這種情況下，只有靠母線相聯開關的對側線路保護的二段保護來切除故障，一是切除故障的時間太長，危害系統穩定及設備安全，二是會造成母線失壓，全站停電，擴大停電面積。因此在上述范圍發生故障后果十分嚴重，應采取措施予以防范。
防范措施可以從以下兩個方面進行考慮：
(1)        將旁路開關的線路保護（距離、零序）按主變速斷保護整定原則整定加用。這一點在過去不太容易做到，因為，過去的旁路保護均為普通型保護，更改保護定值比較麻煩，若每次代路時都更改保護定值會給運行人員或繼電保護人員增添負擔。而在目前這一點卻很容易做到，因為目前旁路保護均為微機型保護，一般均可存放10套保護定值，如果是新設備，還可在訂貨時要求廠家增加，成本不會增加多少。這樣在代路時更改保護定值十分方便，并不會給運行人員或繼電保護人員帶來多大的負擔。
當然，要使這種方式更加完善，還應將二次回路稍做改動，即旁路保護在代變壓器開關運行時，保護動作后應同時接跳三側開關，要做到這一點也并不困難。因此，這種方式應提倡推廣采用。
(2)        將主變壓器開關TA與旁路開關TA進行切換。正常時，差動保護接在主變壓器開關TA上工作，當旁路開關代主變壓器開關運行時，將差動保護切換至旁路開關TA（而不是主變套管TA）上工作。這樣差動保護的范圍不縮小，并把旁路母線括在差動保護的范圍之內，當旁路母線發生短路故障時，差動保護仍可快速動作切除故障。
這樣做，目前來說并不困難，因為，過去之所以不能這樣做主要是因為過去國產TA的二次繞組數量達不到要求（220kV TA只能達到6組，110kV TA只能達到4組）。目前，國產TA二次繞組的數量都能達到要求，并且成本不需要增加多少。
這種接法的主要缺點是：TA二次回路的切換操作麻煩，增加了運行人員操作時人為因素出錯的機率，不受運行人員的歡迎。為盡量減少TA二次回路的切換操作，配置雙差動保護時， 好將一組差動固定接入主變套管TA回路（即前面所述的小差），另一組差動（即前面所述的固定接入法的大差）經切換接入主變開關TA和旁路TA，以減少運行人員操作的復雜性。
三、        主變旁代時啟動失靈保護回路的問題
從以上的分析可知，為防止失靈保護誤動相電流判別元件應置于獨立CT上。由主變開關運行時，主變保護的失靈啟動回路的相電流判別元件一般由失靈起動裝置實現（目前南京南瑞繼電保護電氣有限公司推出的新一代RCS－915系列微機母差保護裝置，將母差保護和失靈保護一體化配置，并且這種方式已被許多地區廣泛采用，運行狀況良好，當然也括BP－2B母差保護），對我局普遍采用的RCS－978主變保護，由一同裝設于主變保護屏上的非電量非全相失靈保護裝置RCS－974G（8n）的電流接點和主變RCS－978裝置保護動作跳220KV側開關接點串聯組成，如圖18所示為我局北郊變主變保護220KV側開關失靈啟動回路圖。
這樣必然產生一個問題，當旁路開關代變壓器開關運行時，主變差動保護是將主變壓器開關TA與旁路開關TA進行切換，那么220KV側開關失靈啟動回路是如何進行實現，壓板如何進行投退，如圖19所示為我局北郊變220KV旁路保護失靈起動回路示意圖，當旁路代線路運行時，4LP1壓板應投入運行，以保證當旁路保護動作三跳時，因開關拒動能可靠起動母差保護的失靈保護切除故障，＃1、＃2主變保護的2LP27應退出運行，以防止因主變保護動作誤起動旁路失靈保護，若主變保護動作出口，開關失靈由以上主變失靈回路起動母差；當旁路開關代變壓器開關運行時，4LP1壓板應退出運行，保證當非電量保護動作跳旁路開關時，因起動TJR、TJQ而誤起動母差失靈保護，以滿足失靈啟動的要求：短路切除后不能馬上復歸的保護不能啟動失靈保護，至于＃1、＃2主變保護的2LP27投退，按那臺主變開關旁代運行，就投入那臺主變的2LP27壓板，沒有旁代運行的另一臺主變的2LP27壓板應退出運行。