主變復壓閉鎖過流保護中復壓投退壓板的運行與操作

摘 要：復合電壓閉鎖過流保護既是變壓器差動保護、非電量保護的后備保護，也是相鄰母線及線路的后備保護，現已廣泛應用于變壓器微機保護。變壓器微機保護屏上設置了復合電壓投退壓板，其狀態直接影響著復合電壓閉鎖過流保護動作的正確與否。針對目前常用的RCS-978系列變壓器微機保護裝置，通過具體分析復合電壓閉鎖過流保護的邏輯原理，闡明復合電壓投退壓板的運行與操作要求，提出實際工作中的運行管理要求。

關鍵詞：主變復合電壓閉鎖過流保護；復合電壓投退壓板；操作要求；運行管理要求

中圖分類號：TM772 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2015） 02-0000-01

110kV及以下變壓器保護的后備保護通常采用復合電壓（以下簡稱“復壓”）閉鎖過流保護。過流保護加裝復壓閉鎖元件目的是為了提高過流保護的靈敏性，如果沒有復壓閉鎖元件，為了確保過流保護不發生誤動，根據保護原理，過流定值要躲過最大負荷電流來整定，其定值就要設定得比較大。而加裝了復壓閉鎖元件后，過流保護定值可按躲過變壓器額定電流整定，則定值設定相對較低，從而提高了保護的靈敏性，同時保護也不會誤動。

為了提高變壓器各側復壓閉鎖過流保護的靈敏度，通常將各側電壓均引入各側的復壓閉鎖過流保護中，各電壓閉鎖條件之間是相“或”的關系，只要任一側的電壓值達到閉鎖電壓的整定值，各側保護的復壓元件均啟動。

目前，110kV及以下變壓器多采用微機保護，各側均裝設復合電壓保護。復合電壓保護的正確啟用，包括定值數據的正確輸入（包括各項參數、控制字等）、軟硬壓板的正確投退。運維人員只允許操作硬壓板，各種型號變壓器保護裝置設置了復壓投退硬壓板，運維人員還要根據運方要求操作硬壓板，改變其狀態，使保護能滿足正確的動作要求。

一、主變復壓閉鎖過流保護簡述

（一）復合電壓的概念及動作判據

在主變后備保護中使用的復合電壓包括相間低電壓和負序過電壓，一般組成閉鎖元件，防止保護誤動。系統有接地或短路時，必然伴隨則系統電壓降低，低電壓繼電器動作；系統電壓三相不平衡（如發生不對稱短路）時將產生負序電壓，負序電壓繼電器動作。

以上兩個條件是“或”的邏輯關系。電壓取自本側的或變壓器各側的電壓互感器。圖中Uab、Ubc、Uca為線電壓，Uddy為低電壓定值，U2為負序電壓，Ufx為負序電壓定值。這里需要注意的是，主變后備保護中的復合電壓沒有零序過電壓，這與母差保護中的復合電壓有所不同。

（二）復合電壓閉鎖功能的作用

當流過變壓器某側主開關的電流高于某個定值，相應的保護裝置就會動作，跳開相應變壓器主開關。為了防止因負荷電流瞬間的某個突變達到啟動定值而引起保護裝置的誤動，保護裝置引入了變壓器高、中、低側的電壓進行判別，瞬時過負荷時電壓下降不是很大，而短路故障時電壓嚴重下降，則通過判斷電壓的數值就可以防止保護裝置的誤動。因此過流保護經過復合電壓閉鎖，可以提高主變過流保護的靈敏度并擴大其后備保護的作用范圍。

（三）復壓閉鎖過流保護構成原理

復壓閉鎖過流保護是由過流元件、復壓閉鎖元件組成。當三相電流中任一相電流達到動作電流整定值，三個線電壓中的最小值達到低電壓整定值或負序電壓達到負序電壓整定值，這兩個元件動作條件滿足時，復壓閉鎖過流保護啟動，經過整定時間，保護動作出口。而對于處于多電源網絡中的變壓器，為了滿足保護的選擇性，高、中壓側復壓閉鎖過流保護還裝設了方向元件，構成了復壓閉鎖方向過流保護。其中的方向元件采集的是電壓量并采用90°接線，當判別在正方向，方向元件啟動。當三個元件動作條件均滿足時，保護才啟動。

二、復壓投退壓板在RCS-978系列主變保護中的運行與操作

（一）復壓閉鎖元件邏輯原理

南瑞繼保RCS-978系列主變保護是目前常用的主變保護之一。RCS-978系列變壓器保護在高、中、低壓各側后備保護中各有一個本側電壓退出硬壓板（與復壓投入壓板的投退功能相反），同時也具備本側電壓退出軟壓板。根據實際運行需要，可以通過投退“本側電壓退出”壓板或整定控制字來確保本側復壓元件能夠按要求正確動作。

（1）本側電壓退出硬壓板在退出位置且“本側電壓退出”控制字整定為“0”時，經過或非門，有0出1（即壓板投入為1，退出為0），作為本側復壓啟動條件之一；當本側復壓條件滿足時，且TV未斷線（即為0）取反后經過與門，本側復壓啟動元件動作。根據不同的整定，本側也可作為其他側復壓元件啟動的條件。而本側復壓元件可以只經本側啟動，也可同時經其他側啟動。

（2）本側電壓退出硬壓板在投入位置或“本側電壓退出”控制字整定為“1”時，經過或非門，有1出0，本側復壓元件將不會啟動；或當本側復壓條件不滿足，或TV斷線時（即為1）取反后經過與門，本側復壓元件也將不會啟動。若復壓元件只經本側啟動的，將引起復壓閉鎖過流保護拒動；若保護除了經過本側還經過其它側復壓閉鎖的，當其它側復壓滿足條件時，本側復合電壓元件照常啟動，不影響保護動作。

（二）TV斷線對復合電壓元件的影響

RCS-978系列主變保護裝置設有整定控制字“TV斷線保護投退原則”來控制TV斷線時復合電壓元件的動作行為。

若“TV斷線保護投退原則”控制字整定為“1”，當本側TV判斷為異常時，本側復合電壓元件不滿足條件，不會啟動。從圖2中可推出，“TV斷線保護投退原則”為“1”，取反后再經過與門得“0”，而由于“TV斷線”也為“1”取反后經過與門得“0”，則這兩個條件經過或門后仍得“0”，復壓元件不會啟動。而在“過流保護經其他側復壓啟動”投入的情況下，本側過流保護仍可經其他側復合電壓閉鎖。

若“TV斷線保護投退原則”控制字整定為“0”，當本側TV判斷為異常時，本側復合電壓元件仍然不滿足條件，不會啟動。但從圖2中可推出，“TV斷線保護投退原則”為“0”，取反后再經過與門得“1”（“TV斷線”為“1”），只要本側電壓退出硬壓板在退出位置且“本側電壓退出”控制字整定為“0”，則復合電壓元件滿足條件，此時復壓閉鎖過流保護就變為純過流保護。

但是，無論“TV斷線保護投退原則”控制字整定為“1”還是為“0”，都不會使本側復合電壓元件啟動其他側復壓過流。

（三）復壓投退壓板的功能作用

在實際工作中，若誤投了本側電壓退出壓板，復壓只經本側啟動的，一旦發生故障，保護將會拒動，越級跳閘，擴大設備停電范圍；復壓除經本側還經其它側啟動的，保護將失去方向性，也就失去選擇性，反方向故障時保護將會誤動。若誤投了三側電壓退出壓板，無論采用本側還是多側復壓啟動，復壓元件均不啟動，三側復合電壓閉鎖方向過流保護全部拒動。

以高壓側為例（中、低壓側與高壓側類似），圖3中給出了高壓側復壓閉鎖簡化邏輯框圖（省略其它邏輯回路），通過分析可以看出以下幾個特點：

（1）主變三側的復合電壓之間是“或”的邏輯關系，即任一側復合電壓滿足條件，均會造成該側復壓元件啟動，同時對另外兩側也是有作用的。

（2）本側電壓退出壓板的投退不僅影響本側復壓過流保護，也對其他側有影響。以高壓側為例，如果高壓側電壓退出壓板投入，則當高壓側復合電壓動作時，不僅高壓側復壓過流保護不會啟動，中、低壓側復壓過流保護也不會啟動（過流保護經過其他側復合電壓閉鎖投入情況），即此時高壓側復合電壓在高、中、低三側的復壓過流保護中全部退出。

（四）復壓投退壓板的運行要求

在正常運行方式時，保護屏“高壓側復壓過流投入、中壓側復壓過流投入、低壓側復壓過流投入”壓板均在保護啟用時投入，“高壓側電壓退出、中壓側電壓退出、低壓側電壓退出”壓板則正常在退出位置。RCS-978保護的電壓壓板名稱為“電壓退出”壓板，當該壓板退出時復合電壓元件投入，而當該壓板投入時復合電壓元件退出。

（五）復壓投退壓板的操作注意事項

在實際工作中，需要退出本側復壓投入壓板的情況有以下兩種：

（1）當任一側PT發生故障或進行檢修時，需要投入該側電壓退出壓板，否則根據圖3可知，該側復合電壓動作將使本側變為純過流保護，其它兩側的復壓條件也開放而變成純過流保護，即主變三側均變為純過流保護，影響保護動作的可靠性。因此，此時應投入該側電壓退出壓板，使本側與其它兩側的復合電壓元件仍有作用，三側均不會變成純過流保護。

（2）當主變任一側開關停運時，應投入電壓退出壓板。根據圖2，當主變某側停運時，該側電壓退出硬壓板投入，經過軟、硬壓板組成或非門，有1出0，再經過壓板與復壓元件組成的與門，有0出0，該側的復壓元件就不會啟動，同時不會啟動其它兩側復壓。所以，當主變任一側開關停運時，應將RCS-978主變保護該側的電壓退出壓板投入。

三、復壓投退壓板的運行管理

由于變電運維操作班管轄的變電所較多，各所采用的主變保護型號也各不相同，復壓投退壓板的使用要求也有所差異，而該壓板的投退對主變后備保護的影響至關重要，因此要正確使用復壓投退壓板必須做到以下兩點：

（1）加強技術培訓，運維人員要學習并掌握主變保護裝置的邏輯原理、接線及操作方法和要求。

（2）及時進行總結，要根據各套主變保護裝置在不同運行方式下復壓投退壓板的投退要求，進行整理匯總，便于參考使用。

四、結束語

目前，電力系統中變壓器保護的型號較多，本文列舉的只是目前常用的RCS-978系列主變保護裝置的復壓閉鎖過流保護。通過對不同型號保護裝置復壓閉鎖元件邏輯原理的深入分析可知，不同型號的變壓器保護在復合電壓的應用上有所區別，壓板不僅名稱不同，且其投退操作對復合電壓元件所起的作用也是完全不同的，主變各側復合電壓的應用也不完全相同。因此，在遇到不同變電站不同的保護配置時，雖然裝置的作用都是是相同的，但其實現方法和操作要求會存在一定的差別。

運維人員只有透徹理解保護原理，分析各自的特性，找出內在的差別，在不同運行方式下正確操作復壓投退壓板，才能保證復壓閉鎖過流保護正確動作，保證運行操作的正確性。同時通過對運行實踐過程中的實際操作經驗進行舉一反三式的總結提煉，從而更有效地指導日后的運行工作。

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[作者簡介]宋麗（1988-），女，本科，助理工程師，現從事變電運維工作；宋博（1989-），男，本科，助理工程師，現就職于連云港運維站從事技術監督工作。