關于110kV主變壓器保護的直流電源分配的商榷

盧金奎

（國網四川省電力公司,成都 610041）

0 前言

當110kV變電站采用一組直流電源時，110kV主變壓器保護的直流電源分配，一般是把高壓側后備保護、差動保護、本體保護、低壓后備保護裝置電源、高壓斷路器和低壓斷路器操作電源分別由不同的直流支路供電，這是沒有什么分歧的。但是當變電站采用兩組直流電源時，這些直流支路如何在兩組直流電源之間分配就會有不同的考慮，下面就這些直流支路分配提出不同意見以供商榷。

1 兩組直流電源的必要性

110kV變電站采用兩組直流電源作用是基于考慮當一組直流電源發生故障時，仍然保證不會造成如變壓器等重大設備的損壞。

2 對變壓器保護直流電源支路分配的幾種意見

（1）變壓器高壓側斷路器和低壓側斷路器應該分接于不同直流母線上，這樣當有一組直流母線發生故障時，如果低壓母線或饋線故障斷路器拒動時，變壓器至少有一側斷路器能夠可靠地切除故障，防止造成變壓器損壞。

（2）高壓后備保護與低壓后備保護分配在同一直流母線還是不同的直流母線。

1）高壓后備保護與低壓后備保護分配在同一組直流母線上時：當故障發生在低壓母線上時，正常應由低壓后備保護切除故障。如果這時該保護的直流母線發生故障時，顯然低壓后備保護不會動作，同樣作為總后備的高壓。后備保護也不能動作，這時變壓器有就被損壞的可能。因此，高壓后備保護與低壓后備保護應該分別接于不同的直流母線上。（參見圖1）

圖1 10kV母線故障

圖2 主變內部故障

2）高壓后備保護與低壓后備保護分配在不同組直流母線上時，當故障發生在低壓母線上時，即使有一組直流電源發生故障，高壓側后備保護或低壓側后備保護至少有一套能夠正確動作切除故障，保證成變壓器故障能夠可靠切除。

（3）差動保護與本體保護分配在同一直流母線還是不同直流母線。

1）差動保護與本體保護分配在不同不同的直流母線上：其理由是差動保護范圍是變壓器各組電流互感器之間，而本體保護范圍是變壓器油箱內部故障，它們都是變壓器（內部）保護，作用范圍幾乎相同，分配在不同直流母線上，可以保證變壓器故障時，有雙重的保護，提高變壓器保護動作的可靠性。

2）差動保護與本體保護分配在與高壓側斷路器同一直流母線上：其理由是110kV變壓器主要是配電變壓器，其電源都是來自變壓器高壓側，當變壓器故障時只有切除高壓側電源，才能消除變壓器故障。所以差動保護與本體保護如果接于不同直流母線，即便有一段直流母線故障，接與另一段直流母線的保護能夠動作，但是如果高壓側斷路器失去操作電源，仍然不能斷開故障。因此，差動保護和本體保護應該接在與高壓斷路器同一直流母線上保證變壓器故障的切除。（參見圖2）

3）110kV保護采用遠后備，即下一級保護或斷路器拒動由上一級保護及斷路器切除故障來補救。

（4）110kV主變保護及斷路器直流電源分配方案：

1）當變電站只有一組直流電源時，110kV變壓器的高壓后備保護、低壓后備保護、差動保護、本體保護、高壓側斷路器、低壓側斷路器均應由各自獨立的直流支路供電。

2）當變電站設置兩組直流電源時，110kV變壓器的高壓側后備保護與低壓側后備保護應該分別接在不同的直流母線上，變壓器差動保護與本體保護應與高壓側斷路器接在同一直流母線上。具體是變壓器高壓后備保護、差動保護、本體保護、高壓側斷路器接在同一組直流母線的相互獨立的直流支路，而低壓側后備保護（包括接在變壓器低壓側引線上的曲折變保護）接在另一組直流母線的相互獨立的直流支路上。（參見圖3、圖4）

圖3 單直流電源分配圖

圖4 雙直流電源分配圖

3 結論

（1）一般110kV變電站宜配置一組直流電源。

（2）對于重要變電站可配置兩組直流電源。

（3）當變電站只有一組直流電源時，110kV變壓器的高壓后備保護、低壓后備保護、差動保護、本體保護、高壓側斷路器、低壓側斷路器均應由相互獨立的直流支路供電。

（4）當變電站設置兩組直流電源時，110kV變壓器的高壓側后備保護與低壓側后備保護應該分別接在不同的直流母線上，變壓器差動保護與本體保護應與高壓側斷路器接在同一直流母線上。具體是變壓器高壓后備保護、差動保護、本體保護、高壓側斷路器接在同一組直流母線相互獨立的直流支路，而低壓側后備保護（包括接在變壓器低壓側引線上的曲折變保護）接在另一組直流母線的相互獨立的直流支路上。

[1]GB50059-2011《 35kV-110kV變電站設計規范》[S].