220kV主變旁代運行時對主變保護和失靈保護的影響分析及控制措施

葉建東

（廣東電網有限責任公司陽江供電局，廣東 陽江529500）

0 引言

在以往的設計中，考慮到旁路接線方式具有運行方式靈活、投資少等優點，220kV變電站220kV母線、110kV母線都帶有旁母，雙母帶旁路運行的接線方式普遍存在。220kV變電站主變保護按照雙重配置原則，一般配置有主一、主二保護，非電量保護。變高有接入220kV母差失靈保護，并且按照規范要求，要具備變高失靈聯跳三側的功能。在主變旁代運行時，主一、主二保護中的差動、后備保護由于CT繞組的變化，相關保護范圍隨之變化，需要作出相應調整。同時，也要考慮對220kV母差失靈保護的影響，保證母差失靈保護的正常運行。

1 雙母雙分段接線方式CT繞組的典型配置

一般情況下，220kV變電站主變配置有主變開關CT及主變套管CT。比較典型的配置方式是主一保護采用開關CT、主二保護采用套管CT，且主二保護電流串聯短路器保護。如圖1所示。

圖1 ##!45主變AB繞組典型配置方式

2 旁代運行對保護范圍的影響及措施

根據圖1所示，主變變高旁代運行時由于主二保護需要退出，主一保護采用套管CT，差動保護的范圍就縮小到主變至套管。而220kV母差保護的范圍是母線到旁路開關CT。這樣就造成了變高套管至旁路開關這一段成為保護死區。

針對保護死區問題，措施之一可以在主一保護設置電流切換回路，同時接入套管CT電流及旁路開關CT，采用切換回路進行切換。該項措施可以解決保護死區的問題，并且代路時也不需要退出主一保護，保留了保護的雙套配置。但同時該項措施也增加了代路操作的復雜性，切換電流過程也存在由于操作不當引起電流開路或差動勿動的風險，因此要制定嚴格的操作流程。措施二是借助旁路保護裝置，設置旁路代主變變高定值區對這段范圍進行保護。由于該范圍內故障屬于近區故障，只要定值設置合理，保護也能快速動作跳母聯開關。

上述措施可結合現場實際情況進行運用，例如采用電流切換回路要考慮的問題就是旁路開關CT繞組配置是否夠用的問題。通常情況下開關CT配有6繞組，用于保護、母差失靈、安穩、錄波、測量、計量。如果站內主變有2臺及以上，若采用采用電流切換，CT繞組明顯存在配置不足的問題。

3 旁路代路對失靈保護的影響及措施

220kV變電站通常配置有失靈保護，而舊的變電站失靈方案是在本間隔通過開關保護來實現失靈判據，然后開出到失靈屏，從而實現失靈保護。而斷路器保護所采用的電流是串聯變壓器主二保護的電流，即采用主變套管電流。當主變旁代運行時，如果故障發生在變高套管到旁路開關CT之間，如圖2短路點A處。高后備保護首先切母聯，然后切旁路，最后切各側。在保護動作同時已經啟動失靈開入斷路器保護，而直到切除各側之前短路電流一直存在，也就是同時滿足失靈判據的條件，導致斷路器保護開出到失靈屏，滿足電壓開發，220kV失靈保護將誤動。

另外一種情況，同樣是A處故障，如果保護能成功動作切除母聯和主變三側，而此時旁路開關失靈。由于變中、變低已經跳開，故障電流通過母線到旁路，再到故障點，如圖2所示。套管CT感受不到故障電流，斷路器失靈保護電流判據不滿足，失靈不會動作，導致220kV失靈保護誤動。

根據上述分析，在主變旁代運行時，如果不采取措施，220kV失靈保護有拒動和誤動的風險，而這種情況一旦發生，都將產生嚴重的后果。

根據設備實際情況，可采取的措施有：（1）用旁開關CT電流，失靈功能由旁路間隔自己實現。但目前旁路一般沒有配置開關保護，需要增加。（2）按照雙母差雙失靈配置要求，對現有的失靈保護進行改造，啟動失靈在各自間隔實現，電流判據在失靈屏實現，且采用開關CT，如圖3所示。

圖2 主變旁代運行時接線方式

圖3 雙失靈配置接線方式

在這種接線方式下，主變旁代運行時旁路開關的失靈不受變高套管CT的影響。當故障同樣發生在主變套管至旁路CT之間時，主變保護動作啟動失靈，但失靈屏判斷電流不滿足條件，不會誤動。當主變保護跳旁路開關失靈時，失靈屏判斷保護動作開入及電流均滿足條件，經過電壓開發能正確動作。由此可以解決上述提到的220kV失靈保護誤動和拒動的問題。

4 結語

在主變旁代運行時，由于開關CT失去作用，對應的保護也將失去作用，這將帶來一系列關于保護死區及失靈保護誤動、拒動的問題。本文通過對這些問題的具體分析，并結合現場情況給出了相應的解決措施。當然也要考慮相關反措及技術規范的要求，例如反措要求瓦斯保護不能啟動失靈，所以主變非電量保護跳旁路出口要分開，單獨接操作箱的TJF，以保證不啟動失靈保護，還要考慮變高失靈聯跳主變三側的問題。

［1］潘志敏，羅志平，孫惠.220kV主變保護在旁路代運時的若干問題探討［J］.電力系統保護與控制，2006（5）

［2］葉文德.主變保護啟動失靈電流回路的探討［J］.電力系統保護與控制，2008（17）

［3］尹項根，曾克娥.電力系統繼電保護原理與應用［M］.武漢：華中科技大學出版社，2001