變壓器復合電壓閉鎖過流保護

朱燕妮

【摘要】本文分析了鎮江地區部分常用主變復壓閉鎖過流保護的原理及復壓壓板的運行要點，整理、提煉了復壓壓板操作的重點、難點，為設備安全運維提供參考。復合電壓閉鎖過流保護作為變壓器或其相鄰元件的后備保護，反映變壓器內部及引出線相間短路故障或系統故障。復合電壓閉鎖過流保護的元件構成、工作原理及電壓互感器檢修和異常時對復合電壓元件的影響。

【關鍵詞】復合電壓閉鎖過流；變壓器；原理；異常影響

一、復壓閉鎖過流保護原理

（一）復壓閉鎖功能

為防止負荷瞬間突變達到啟動定值而引起保護裝置的誤動，引入復壓進行判別，同時短路故障比瞬時過負荷時的電壓下降更嚴重且非對稱短路含有負序分量，因此過流保護經復壓閉鎖，可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。

（二）復壓閉鎖過流的工作原理

復壓閉鎖過流保護原理，其中，KA1，KA2，KA3分別為電流繼電器，KVN為負序單元，KV為低電壓繼電器，KT為時間繼電器，KS為信號繼電器，KOM為保護出口中間繼電器。復壓閉鎖元件由低電壓繼電器（KV）和負序過電壓繼電器（KVN）組成，發生故障時：1）當發生兩相接地短路故障或兩相短路故障的時候，由于有接地發生，所以故障量中會有負序電壓出現，因此負序電壓繼電器（KVN）就會首先動作，它的常閉接點打開，這樣低電壓繼電器（KV）就會失磁，其常閉點閉合，緊接著中間繼電器（KM）就會接通，假如這時有任何一相電流過流，即在KA1，KA2，KA3電流繼電器中，有任意的一個繼電器動作，就會使得時間繼電器（KT）回路接通，經過一定的延時t后保護就會啟動，開關發生跳閘。2）在發生A，B，C三相相間短路故障時，由于沒有出現負序電壓信號，所以負序電壓繼電器（KVN）就不會啟動，它的接點繼續保持閉合狀態，但是由于母線的三相電壓同時出現了下降，因此低電壓繼電器失磁復歸并且使它的接點閉合，同一時間，三相的電流繼電器都會動作，再經延時t后保護就會動作，變壓器兩側斷路器跳閘，切除故障。3）復合電壓閉鎖過流保護裝置安裝在變壓器電源側時，此時用來作為變壓器另一側的后備保護的話，不僅對KA1，KA2，KA3的靈敏度有嚴格要求，同時復合電壓閉鎖的負序電壓繼電器（KVN）和低電壓繼電器（KV）的靈敏度也要達到校驗的標準，以防萬一在變壓器低壓側發生相間短路故障時，而高壓側的母線電壓值并不能降低到整定的區域內，從而使保護拒絕動作。將變壓器低壓側的電壓信號并入變壓器的高壓側，這樣的話，任一側電壓繼電器動作，都可以讓保護裝置可靠動作，避免保護裝置拒動，提高了保護動作的靈敏度。

二、電壓互感器檢修、異常對復合電壓判別的影響對策

（一）復壓壓板的比較及運行管理

如果高壓側電壓退出壓板投入，則當高壓側復壓條件滿足時，不僅高壓側復壓不會動作，中、低壓側復壓也不會開入，即此時高壓側復壓在高、中、低側的復壓閉鎖過流保護中全部退出。而PST—1200系列主變保護的某側復壓閉鎖壓板取下時，僅影響到該側復壓開入其它側復壓判斷的情況，對于本側復壓的判斷沒有影響。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，因此運維人員要學習并掌握各類主變保護裝置的原理、接線、操作方法和要求，整理各套主變保護裝置復壓壓板在不同運行方式下的投退要求。

（二）注意事項

①對于變壓器高壓側，當復壓閉鎖過流保護高壓側電壓互感器異常時，盡管本側復壓元件不滿足條件，但復壓過流保護還是可以經其他側的復合電壓來啟動保護。②對于變壓器低壓側，當保護本側的電壓互感器異常時，本側復壓元件自動滿足條件。即在發變組并網運行時，如果電壓互感器發生高壓熔斷器燒壞故障時，必須先退出復壓閉鎖過流保護的電壓硬壓板，才能拉開電壓互感器刀閘，進行高壓熔斷器的更換工作。不然會引起保護的誤動作，使主開關和滅磁開關跳閘，造成發變組與系統解列。

（三）復壓元件的動作判據

共由負序電壓判據和低電壓判據2個條件組成。負序電壓則反映電網側的不對稱故障，低電壓則是反映電網側的對稱故障。復合電壓元件的構成是“或”門，即低電壓和負序電壓中任何一個成立即可，變壓器一次側、二次側的電壓信號都可作為閉鎖電壓信號引入，動作判據為：Mm（Uab，Ubc，Uca）Ufxdzd；Uab，Ubc，Uca為3個對應的相間電壓，即線電壓，Udzd為低電壓整定值；U1為負序電壓整定值，Ufxdzd為負序電壓整定值。2個條件中任一條件滿足時，復合電壓判據動作。變壓器高壓側固定取本側和其他側復壓作為復壓判據，低壓側固定取本側或其分支的電壓作為復壓判據。

三、結語

當變壓器內部或者引出線側發生對稱短路故障時，無負序電壓出現，但低電壓保護裝置動作，然后復合電壓就會啟動，此時如果有任一相母線出現過流的情況，在變電站新建或綜合自動化改造驗收階段，運維人員需與施工人員進行驗收交接工作，充分了解主變保護屏中每塊壓板的作用，整理相關復壓壓板的回路及投退要點，弄清壓板名稱所代表的含義，并及時寫入現場運行規程。復壓閉鎖過流保護是電壓等級變壓器的主要后備保護之一，而各類廠家復壓壓板的作用及對保護裝置功能的影響又不同，因此運維人員只有理解保護原理、分析特點、找出差別、正確熟練投退復壓壓板，才能保證復壓閉鎖過流保護正確動作。本文對各類主變保護復壓閉鎖過流保護運行原理及實際操作要點進行了分析、總結，以便有效指導日后的運維工作。