快速切除220kV變壓器死區(qū)故障的繼電保護方案的研究

韓 萍

（國網江蘇省供電公司檢修分公司南通運維分部，226001）

快速切除220kV變壓器死區(qū)故障的繼電保護方案的研究

韓 萍

（國網江蘇省供電公司檢修分公司南通運維分部，226001）

快速切除220kv變壓器死區(qū)故障的繼電保護技術是目前控制電力的新手段，它不僅能夠保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，也預防了死區(qū)發(fā)生故障的現(xiàn)象。本文針對故障保護原理，對其有效措施進行探索分析。

變壓器死區(qū)；繼電保護；措施

0 前言

220kv變壓器是在電流發(fā)生短路或者是互感器流經時將故障屏蔽在調度范圍之外的一種方式，它的存在也使電力防護出現(xiàn)了死角，也就是我們通常所說的死區(qū)故障。雖然當電壓超過一定數(shù)額的時候，自我保護的功能會啟動，但它也不是非常全面的，這些故障依舊存在。所以，對死區(qū)故障的繼電保護方案研究是非常必要的。

1 變壓器死區(qū)故障的主要特征

1.1 變壓器各側的死角故障

從理論上來說，當變壓器跳轉到220KV時，后備系統(tǒng)會啟動自我保護的狀態(tài)，將電流斷開，直到調整完畢后再進行工作準備。如果一切都按照預定的方式進行，那么也就不會發(fā)生所謂的死角情況。但變壓器系統(tǒng)有兩側都在發(fā)揮著作用，可只有一處有斷電設備，另一側是沒有的。在母線側處就很有可能出現(xiàn)死角等情況。電壓根據(jù)實際數(shù)量的多少分為幾個不同的等級，各等級之間都有著很大的不同。在兩個斷路器進行連接的端口處，至少有兩個地方電壓都檢測不到，也就是說在這兩個節(jié)點處，極有可能發(fā)生故障。另外，三個同等運行等級的電壓斷路器與外電路相連。目前的技術還無法做到外電路電流的檢測，所以也會引發(fā)死區(qū)故障的出現(xiàn)。最重要的是，電壓的用量和實際變動情況都是不同的。有些地方會出現(xiàn)電壓失衡的情況，致使一些電壓過低，一些電壓過高。在低電壓與高電壓的分支處也很容易發(fā)生死區(qū)故障，人工無法進行檢測。

1.2 變壓死區(qū)故障特征

以220kv死區(qū)故障變壓器為例，分析其特征和主要弊端。當變壓器的兩側發(fā)生異向流動時，電流會變得相對混亂。變壓器的軸承也進行跳動。如果調動規(guī)則在母線保護的范圍之內，則故障預設方式就會啟動，母線會切斷所有電流的聯(lián)系，進而達到保護的狀態(tài)。但主要電流的兩側在220kv的作用下還是會進行不斷的跳動，它會繼續(xù)延續(xù)原有的規(guī)則進行預制。所以，我們只能稱這種情況為暫時短路，不能將故障消除。而在220kv電壓的內部，后備變電器的作用也不是非常的明顯，它在死區(qū)受到阻礙時會選擇原路返回，電流在電壓的驅使下仍然存在著縱向流經的問題。

2 變壓器死區(qū)故障繼電保護方案

2.1 線路斷路器死區(qū)故障繼電保護方案

隨著死區(qū)故障對電力影響越來越深，電力管理者對其的重視程度也在逐漸的加深。各種繼電保護方案也相繼出現(xiàn)，以保證電力的穩(wěn)步運行。而在幾種方案當中，線路斷電器死區(qū)故障繼電保護措施是非常有效的。當故障在預測電線的保護之外，但是在母線的保護之內時，我們用以下手段加以整合：第一，將線路的縱向流動區(qū)域進行封鎖，在母線保護措施啟動后使一側的電流停止，將兩條線連接到一起，在縱向聯(lián)合下加強動作跳閘的幅度。第二，對于允許式縱向電流聯(lián)合保護機制，我們應該將母線差動的變換規(guī)則加以記錄，在聯(lián)合性保護連接成功后發(fā)出預制信號，信號也就說明了能夠繼續(xù)啟動電閘。第三，對于穩(wěn)定度較高的光纖電流，應該將母線差動的幅度加以延伸，對側線路光纖進行分項控制，當遠方跳閘信號啟動時，則說明死區(qū)故障得到了控制，從而加速對光纖電壓分流差動的保護與監(jiān)督。采用上述做法，可以加快對死區(qū)故障的保護，從而起到預防的效果。

2.2 母聯(lián)斷路器死區(qū)故障繼電保護措施

母聯(lián)電路器死區(qū)故障繼電保護措施也是非常重要的一種保護手段，它從電壓的源頭出發(fā)，對整個死區(qū)電力進行有效性控制。當母聯(lián)斷路器與發(fā)生故障時，即

母線與分支部分的差異過大，死區(qū)的故障部分得不到保護和有效的預防。母線短路器會在分支的內容上將電壓的所有聯(lián)系切除。其中包括分閘位置上沒有發(fā)生故障的部分。經調查表明，仍有一部分的短路電流在總系統(tǒng)處流經，母線也無法按照原有的路徑返回到具體的位置上。在此時，我們要將母線差動的保護裝置啟動出來，對電流流經的路徑與時間進行統(tǒng)計，當達到一定的標準時，將時間進行延長。母線斷路器會以每秒150m的速度向前行駛，故障母線小差動保護的作用也會在此刻凸顯，它將整個故障進行劃分，將故障死區(qū)部分轉換到區(qū)內，將可以監(jiān)測到的故障轉換到區(qū)外，通過這種方式的互換可以間接調整故障段母線的差異，使差動大的部分和小的部分變得平衡。這時保護系統(tǒng)會跳開母線與斷路器之間的聯(lián)系，從而切除故障死區(qū)。當滿足上述條件時，變壓器則會進行時段上的延長，也給檢查人員帶來了一定的時間，使故障查控的靈敏度變高，間接的促進了電力的穩(wěn)定運行。

3 結論

綜上所述，由于變壓器與電流運行的實際性質，通常會發(fā)生一些故障的死區(qū)問題，常用的電力控制手段無法將電壓故障檢測出來，使電流在穩(wěn)定的狀態(tài)下進行規(guī)劃。所以，電力工作人員應該從問題的源頭入手，變通繼電保護的方法，探索有效的發(fā)展模式，將母聯(lián)斷路器和線路斷路器故障的預制方式加以實施，全面控制不穩(wěn)定電壓，做到快速切斷220KV變壓器死區(qū)故障，為我國電力的穩(wěn)定運行創(chuàng)造有利條件。

[1]羅達.變壓器差動保護在實際運用中幾個問題的研究[D].四川大學,2005.

[2]董傲楊.密山風力發(fā)電站接入對雞西220kV電網繼電保護的影響研究[D].華北電力大學,2014.

[3]鐘文成.天津濱海地區(qū)220kV母差及失靈保護的改進方案研究[D].天津大學,2012.

[4]李穎超.新一代智能變電站層次化保護控制系統(tǒng)方案及其可靠性研究[D].北京交通大學,2013.

Research on relay protection scheme for fast fault protection of 220kV transformer

Han Ping
（State grid power supply company in Jiangsu Province, Nantong branch maintenance branch，226001)

The relay protection technology of 220kV Transformer's dead zone fault is a new way to control power,which can not only guarantee the stable development of power system,but also prevent the fault of the dead zone.In this paper,the principle of fault protection,its effective measures to explore and analyze.

Transformer dead zone;relay protection;measures