一種解決變壓器非電量保護誤動的新方法

劉利成

（巢湖供電公司，安徽 巢湖 238000）

某220 kV變電站采用國電南自生產的變壓器保護系統。2012-04-19T11:58，該變電站在新線路啟動操作過程中拉開220 kV 4021出線開關時，1號主變發出“輕瓦斯”、“有載輕瓦斯”和“繞組高溫”告警，“重瓦斯保護動作”光字牌亮，1號主變高壓側開關跳閘。故障發生后，經檢查發現1號主變外觀無明顯故障，其他保護未動作，瓦斯繼電器中無氣體，色譜分析無異常。因此，判斷上述故障為非所變本體故障，屬于1號重瓦斯保護誤動作。隨后按規定對1號主變進行試送，試送成功。

變壓器非電量不正確動作的原因不僅包括回路錯誤，還有外部原因的干擾。當變壓器瓦斯接點回路驅動功率小于5 W時，會造成誤跳閘。

1 變壓器非電量保護反措分析

(1) 增加功率大于5 W的重動繼電器，可以避免誤發信或誤動。由于DC 220 V中間繼電器的固定動作時間為20～25 ms，與主變保護裝置內部的出口繼電器的動作時間疊加，從而造成動作時間偏大，適用于輕瓦斯保護等保護發信，而對速動要求的重瓦斯保護則顯得跳閘動作時間過長。

(2) 用功率較大的繼電器直接作為出口繼電器，主變保護裝置內部的出口繼電器只發送信號，可以避免誤發信或誤動。

(3) 主變非電量保護回路如圖1所示。在裝置4X12、4X18(-KM)端口并聯電阻以增加啟動功率。如果采用此方案，可保持原設計回路不變，仍然保留內部編程、開出接點跳閘功能和保護網絡發信功能，但不能避免電阻發熱對裝置端口和端子排的影響，造成元件熱穩定性差，導致運行不穩定。

(4) 如圖2所示，在4X12、4X18端口并聯組容回路，對干擾進行吸收。一般電阻R=180 Ω，C=2μF，應將其接至動作元件兩端，否則會因電容的充電效應導致加電時非電量保護誤動。此方法的缺點是：電阻過大時對干擾的吸收將減小，起不到反措的作用；電阻過小時電容會被擊穿或者漏電，易造成非電量保護拒動。

圖1 主變非電量保護回路示意

圖2 主變瓦斯保護簡示意

2 變壓器非電量保護反措新方法

為了提高裝置的可靠性，提出了一種全新的反措方法，如圖3所示。J1為小型密封繼電器，線圈的額定電壓為變電站直流系統電壓，常閉接點J1-1與電阻R串聯后并聯在繼電器線圈兩端。R值應在變電站直流系統的額定電壓下選擇，其消耗功率應大于5 W，220 V變電站直流系統R值選擇9.6 kΩ，110 V變電站直流系統R值選擇2.4 kΩ。由于R通電的時間較短，只有幾十毫秒，因而電阻的功率選用0.5～1 W。

將電路設置在一個密封的絕緣盒內，2根引出線并聯至非電量保護的動作原件兩端，如圖2中的4X11(+KM)、4X12 兩端。

圖3 反措電路

由于該變電站直流系統的額定電壓為220 V，故J1選用歐姆龍LY 2J-220 DC繼電器，其參數為DC 220 V(線圈額定電壓)，接點DC 220 V，容量大于5 W。R選用阻值為9.6 kΩ、功率為1 W的金屬膜電阻。當變壓器正常運行時，R吸收干擾，確保變壓器非電量接點的負載大于5 W，防止誤動；當非電量保護發信或者動作后，繼電器動作切除電阻R，防止負載過大燒損非電量接點，還可防止電阻過熱燒損，并且保持原保護電路的設計參數不變。

3 結束語

該變電站采用上述變壓器非電量保護方法對主變非電量保護回路進行改進，至今運行可靠，通過長時間運作證明此反措是成功的，現已推廣到公司所屬其他變電站，確保了變壓器的安全穩定運行。