变压器复压闭锁方向过流保护中电压开入功能判别

变压器复压闭锁方向过流保护中电压开入功能判别

李剑兰

（徐州供电公司，江苏 徐州 221000）

摘要：变压器复压闭锁过流保护既是变压器主保护的后备保护，又是相邻母线或线路的相间短路故障的后备保护，应用十分广泛。由于变压器微机保护生产厂家设计理念不统一，使功能和二次接线上的存在不同以及装置压板名称的不统一，直接影响着复合电压过流保护动作是否正确。本文举例几种220kV变压器微机保护装置电压开入压板对复合电压方向过流保护的作用进行了分析，提出了运行管理和保护改进措施。 关键词：主变复压闭锁过流保护；电压开入压板；分析判别

0 引言

为了提高变压器过流保护的灵敏度，扩大其后备保护的作用范围，通常过流保护要经过复合电压闭锁，即负序电压和低电压闭锁。带复压闭锁的过流保护可按躲过变压器额定电流整定，定值较低，灵敏度较高。具有在后备保护范围内发生不对称短路时有较高的灵敏度、在变压器后发生不对称短路时电压启动元件的灵敏度和变压器接线无关等优点。为了提高变压器各侧复压闭锁过流保护的灵敏度，往往将各侧电压并联接入各侧保护，只要任一侧电压值达到闭锁电压定值，每侧保护复压均起动。220kV 变压器处于多电源网络中，为了满足保护的选择性，高、中复合电压闭锁过流保护还设置了方向元件。

目前，220kV 变压器采用微机保护，三侧均装设复合电压过流保护。复合电压方向过流保护的正确启用，包括定值数据正确输入（包括各项数值、参数、控制字等）、软硬压板正确投退。各种型号220kV 变压器保护装置设置了电压开入硬压板，运维人员要根据运方改变操作硬压板。

1 复压闭锁方向过流保护原理

如图1，复压方向过流保护是由过流元件、复压闭锁元件和方向元件组成。当三相电流中任一相电流达到动作电流整定值，三个线电压中的最小值达到低电压整定值或负序电压达到负序电压整定值，方向元件采用90°接线，判别在正方向，三个元件动作条件同

时满足时，经过整定时间，复压方向过流保护动作出口。其中复

压和方向元件均要采集电压量。

2 分析电压开入压板对复压方向过流保护的影响作用

2.1 RCS978型变压器保护装置

在RCS978变压器保护装置中，电压开入硬压板在退出位置，本侧复压经过或非门，则作为本侧复压起动条件之一，本侧也可经过其它侧复合电压起动；方向元件经过功率方向判别后才动作，从而保证复压方向过流保护正确动作。误投本侧电压开入压板，复压只经本侧电压启动，由于压板在投入位置，经过或非门，有1出0，那么本侧复压元件将不会起动，从而引起复压闭锁方向过流保护拒动，同时其它侧经过本侧复合电压闭锁也将不会起动；保护除了本侧还经过其它侧复压闭锁，其它侧复压满足条件，本侧复合电压元件照常起动，不影响保护动作；方向元件将不作判别，输出正方向直接起动。电压开入压板误投会造成：一旦发生故障，复压只经本侧起动，保护将会拒动，越级跳闸，扩大设备停电范围；复压经其它侧起动，保护失去方向性，也就失去选择性，反方向故障保护将会误动。三侧电压开入压板均误投，无论采用本侧还是多侧复压起动，复压元件均不起动，三侧复合电压闭锁方向过流保护全部拒动。注意的是，RCS978保护的压板名称为“电压退出”压板，其功能正好与PST1200系列相反，在该压板退出时复合电压元件投入，在该压板投入时复合电压元件退出。（如图2）。

220kV 变压器一般都是三圈变，采用多侧复压起动时，当某侧开关冷备时，由于刀闸在分开位置，电压切换箱无电压输出，主变装置采集到该侧电压为0，低电压条件满足，同时起动其它两侧复压保护，使其它两侧失去电压闭锁；当某侧开关热备用时，主变保护装置采集到的电压可能是另一台主变输出的电压，造成其它两侧电压和电流来自不同的电源，使保护动作不可靠。当主变某侧停运时，该侧电压退出硬压板投入，经过软、硬压板组成或非门，有1出0，再经过压板与复压元件组成的与门，有0出0，该侧的复压起动元件就不会起动，同时不会起动其它两侧复压。所以，当主变任一侧开关停运时，应将RCS978主变保护该侧的电压开入压板投入。 2.2 WBH801型变压器保护装置

在WBH801变压器保护装置中，“220kV侧压变检修、110kV 侧压变检修、35kV 侧压变检修”压板在退出位置。当本侧TV 检修硬压板在退出位置，复压由多侧电压启动时（复压控制字为2），压板通过非门，有0出1，作为本侧复压起动元件起动条件之一，本侧也可经过其它侧复压起动；复压仅由本侧电压启动时（复压控制字为1），压板通过或门不会起动复压，方向元件经过判别才能动作，从而保证复压方向过流保护正确动作。如果误投“220kV侧压变检修、110kV 侧压变检修、35kV 侧压变检修”压板之一，复

压闭锁方向过流保护只经本侧电压启动，由于压板在投入位置，经过复压起动或门，有1出1，复压元件一直开放，就变成过流保护；经多侧复压起动时，可由其它侧复压起动；方向元件由于压板在投入位置，经过方向判别或门，有1出1，将不作判别，直接开放。本侧电压开入压板误投会造成：复压仅由本侧电压启动时，主变过负荷，复压方向过流保护可能误动；复压经其它侧起动，保护失去方向性，也就失去选择性，反方向故障保护将会误动。三侧电压开入压板均误投：采取本侧电压启动复压方向过流保护变成过流保护；采取多侧电压启动复压方向过流保护将会拒动。因此，在正常运行时，变压器保护装置各侧电压开入压板必须在退出位置。（如图3）

WBH801保护型保护装置“其它侧TV 检修压板”投入后，经过其它侧复压起动与非门后，有1出0，其它侧复压就不会起动本侧复压出。所以，当变压器任一侧开关停运时，投入保护屏上停运侧电压开入压板，防止误起动其它两侧复压。 2.3 PST1200型变压器保护装置

在PST1200变压器保护装置中，本侧复压方向过流保护不受本侧电压开入压板影响，只要保护屏上“高复压方向过流”开入压板投入，保护就投入。电压开入压板在作其它侧复压

起动元件时投入。因此，在正常运行时，变压器保护装置各侧电压开入压板无论是否投退，对本侧复压方向过流保护毫无影响。本侧电压开入压板退出，只是其它侧复压过流保护少了个电压闭锁条件。但为了满足保护的灵敏度，根据定值单要求，主变各侧电压开入压板都要投入（如图4）。

若要将其它侧复压闭锁压板退出，通过其它侧复压起动与门，有0出0，其它侧就不会起动本侧复压。所以，主变任一侧开关停运时，将PST1200保护屏上该侧电压开入压板退出，就不会起动其它两侧复压。 2.4 CSC326型变压器保护装置

在CSC326变压器保护装置中，“高压复压投入、中压复压投入、低压复压投入”压板（即电压开入压板）在投入位置。若某侧复合电压电压元件固定取三侧复压起动元件的“或”逻辑，即任一次复压起动即起动；方向元件判别为正方向才能起动，从而保证复压方向过流保护正确动作。误退“高压复压投入、中压复压投入、低压复压投入”压板之一，本侧复压和方向元件均为或门，有1出1，此时退出本侧复压元件和方向元件，本侧复合电压方向过流保护就变为不带方向的复合电压过流保护（复压仍可取其它侧）。本侧电压开入压板误退会造成：保护失去方向性，也就失去选择性，反方向故障保护将会误动。三侧电压开入压板均误退：说明书上讲复压条件会自动满足，复合电压方向保护变成纯过流保护，变压器过负

图2 RCS978型保护装置复合电压方向逻辑框图

荷，有可能保护误动。因此，在正常运行时，变压器保护装置各侧电压开入压板必须在投入位置。

某侧复压起动逻辑是与门，某侧电压压板退出，有0出0，该侧复压元件就不会起动，也就不会引起复压元件动作。主变任一侧开关停运，退出CSC326型保护屏上该侧电压开入压板。

图3 WBH801型保护装置复合电压方向逻辑框图

2.5 综合分析

从上述分析看来，电压开入压板的投退，直接影响复压和方向元件，从而影响复合电压方向过流保护动作，压板投退错误，就会造成保护误动或拒动。

3 正确操作电压开入压板

3.1 加强运行管理

（1）加强对运维人员技术培训，掌握主变保护装置原理，二次接线及操作方法。

（2）根据各型号主变保护装置电压开入压板在不同运行方式下投退要求，列出表格，供运维人员操作时参考。（如表1）。

表1 各主变保护电压压板投退表

运方 RCS-978 WBH-801 PST-1200 CSC-326

正常运行 三侧压板均退出 三侧压板均退出 三侧压板均投入 三侧压板均投入

一侧停运 停运侧压板投入 停运侧压板投入 停运侧压板退出

停运侧压板退出

图4 PST-1200型保护装置复合电压方向逻辑框图

3.2 改进措施

（1）对于变压器某侧复合电压元件，固定取三侧复压启动元件的“或”逻辑，即任一侧复压起动即起动变压器。

（2）由于电压开入压板与TV 异常对保护的影响是一样的，取消本侧电压开入压板，目前PST1200保护已采用。

（3）采集开关开关辅助接点来判别开关是停运，这样就可以取消复压方向过流保护中电压开入压板。

4 结论

通过对主变复合电压闭锁过流保护在几种型号变压器保护装置投切状态的分析，提醒运维人员在不同运行方式下正确投退电压开入压板，保证复合电压闭锁方向过流保护正确动作。建议生产厂家取消变压器保护装置上电压开入压板，减少运维人员的操作的复杂性，从而提高运行的可靠性。

参考文献：

[1] 江苏省电力公司. 电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京:中国电力出版社,2006.

[2] 贺家李. 宋从矩. 电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,1994. [3] 南瑞继保. RCS-978系统变压器成套保护装置说明书（220kV 版）[Z].2003. [4] 国电南自. PST-1200系列220kV 电压等级数字式变压器保护装置说明书[Z].

作者简介：

李剑兰(1971- )，女，江苏徐州人，工程师，高级技师，主要从事变电运行工作。