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【摘要】：本文首先在失灵保护概念及逻辑组成的基础上对比分析了变电器失灵保护与普通线路失灵保护的不同点，接着分析了变压器开关失灵时需联跳各侧的原因，最后依据有关设计规定及反措文件，结合广东电网的实际情况，对几种回路设计不符合要求但已运行的220kV系统变压器回路提出了整改实施方案，旨在通过整改方案最大限度的控制电网风险和现场作业风险。
【关键词】：失灵保护变压器方案
1.失灵保护概述
断路器失灵保护是在线路或者变压器发生故障，故障元件的保护动作发出跳闸脉冲而断路操作失灵拒绝跳闸时，通过线路或者变压器的保护作用于相邻断路器跳闸的保护。失灵保护由电庄闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。启动回路是保证整套保护正确工作的关键之一，必须安全可靠，应实现双重判别，防止单一条件判断断路器失灵，以及因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等造成断路器的拒动和误动。
2.变压器开关失灵保护
2.1变压器开关失灵保护与线路开关失灵保护的不同点
（1）电压闭锁问题
为了防止失灵保护继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母线保护动作，故母线保护都采用了电压闭锁元件。但当变压器变低故障，主变高压侧开关失灵时，断路器失灵保护复合电压闭锁元件灵敏度不足，从而导致变压器高压侧开关失灵保护拒动。因此在主变电量保护动作时需解除复合电压闭锁，解除失灵复压闭锁回路，由变压器电量保护动作接点串接压板直接开入失灵保护，不经电流判据闭锁。
（2）出口联跳问题
线路开关失灵时，当所有条件满足，失灵保护动作经较短的时限跳开母联，再经一个时限后，切除失灵断路器所在母线的各个连接元件，而变压器由于会受到低压各侧的影响，还需要跳开其他侧的开关。
2.2变压器开关需联跳各侧原因分析
近年来，广东电网内110kV系统与220kV系统联系越来越紧密，电源点也不断增多，可提供的短路电流容量不断增加。如果此时母线发生故障而主变变高开关失灵拒动，此时仍可通过110kV系统向主变提供短路电流，如果此时依靠主变后备保护以一定的延时去切除主变各侧断路器，可能会出现以下两个严重后果：
（1）主变保护因受110kV系统倒送过来的短路电流冲击而损坏；
（2）可能造成相邻主变的后备保护因达到动作定值和时间而动作，造成事故范围扩大。
因此广东省电力系统继电保护反事故措施规定，变压器变高开关失灵时，母线失灵保护应切开主变各侧开关。
2.3母线保护及断路器失灵保护反措内容
（1）根据《广东省电力系统继电保护反事故措施及释义（2007版）》规定，220kV变压器的高压侧开关失灵应联跳变压器各侧开关，系统双母线应配置双重化母线保护装置（含母差、失灵保护功能），采用母线保护装置内部的失灵电流判别。
（2）2011年，《南方电网一体化电网运行智能系统技术规范》中规定新的设计规范中，每套保护动作后只启动一套失灵保护。
3.反措整改实施方案
综合2.3所述两条反措内容可以得出：最新的反措要求母线保护动作判断、失灵电流判据和延时出口的功能在220kV母线保护内实现，每套母线保护引出一对失灵保护跳闸触点至主变压器非电量保护，非电量保护负责收到失灵跳闸开人信号后联切主变压器各侧断路器。由此我们结合广东电网公司的实际情况，为现场不符合要求的变压器联跳回路设计了以下整改方案。
3.1 220kV系统双母接线情况下，配置的（母差）失灵保护能按间隔区分失灵
在本实现方式中，（母差）失灵保护装置在主变220kV开关失灵时，除出口跳母线上相关开关外，还需开出接点启动主变非电量跳闸回路联跳主变各侧开关。主要有以下两种方案：
（1）220kV配置双套断路器失灵保护，按间隔区分起动失灵，并且失灵保护电流判据与母差共用。
（2）断路器失灵保护可以按间隔区分失灵，能区分是主变间隔还是线路间隔发生失灵，失灵电流判据在各间隔内完成。
若采用本方案，现场实施时应注意（母差）失灵保护装置对变压器支路的处理方式，当保护装置默认的变压器支路编号固定，而实际变压器间隔的接线未接到程序的默认变压器支路时，需要将拟改造的变压器回路调整至母线保护中的空余变压器支路（或调整原有变压器、线路支路接线），否则无法实现联跳功能。主要典型回路示意图如下：
3.2 220kV系统双母接线情况下，配置的（母差）失灵保护不能按间隔区分失灵，只能按母线区分失灵。
在本方案中，（母差）失灵保护无法通过回路完善或保护升级完成反措，可以利用主变保护屏的断路器辅助保护出口联跳主变各侧开关。现场整改时区分以下两种情况：
（1）当失灵启动的电流判别在主变断路器辅助保护装置时，要求主变断路器辅助保护装置能提供电流判别的三副接点：第一副接点用于启动220kV断路器失灵保护，第二副接点用于解除220kV失灵保护的复合电压闭锁，第三副接点经失灵动作延时启动主变非电量跳闸回路实现联跳相应主变各侧开关。为了防止装置单一故障导致失灵或主变保护动作跳闸，要求：
一是采用保护动作接点开入至断路器辅助保护装置的同时，在相应失灵启动、解除复压、联跳主变各侧回路中电流判别接点串接保护动作接点的双重把关方式。二是在保护动作开出接点数量有限的情况下，保护动作接点使用的优先级宜按以下顺序考虑：保护动作接点开入至断路器辅助保护装置、在失灵启动回路串接保护动作接点、联跳各侧回路串接保护动作接点、解除复压闭锁回路串接保护动作接点。
（2）当失灵启动的电流判别在220kV（母差）失灵保护装置时，主变断路器辅助保护装置仅实现联跳各侧功能时，要求采用保护动作接点开入至断路器辅助保护装置，并在联跳主变各侧回路中电流判别接点串接保护动作接点，经失灵动作延时启动主变非电量跳闸回路联跳主变各侧开关。
3.3利用220kV侧阻抗保护跳主变各侧。
本措施只适用于双母接线的220kV变压器。变压器220kV侧阻抗保护的其中一段正方向指向变压器，不伸出变压器中压侧，反向偏移保母线故障，动作延时与相邻线路及元件的纵联保护、失灵跳母联及分段保护时限配合。若采用本方案，应定期进行系统分析；当阻抗保护动作延时小于1.5s时，应经振荡闭锁。宜视为临时措施，待母差（母差）失灵保护装置改造时，应完善主变220kV开关失灵联跳变压器各侧开关回路。
4结语
变压器开关失灵保护对系统安全、稳定运行至关重要，母线保护一旦投入运行后，就很难有全面停电的机会进行检验。为了提高断路器失灵保护的可靠性，应在实践中不断总结经验，加强对失灵回路的质量管理和技术监督，保证母线保护不留隐患地投入运行。
参考文献
[1]唐卓尧，广东省电力系统继电保护反事故措施及释义[J].广州：广东省电力调度中心，2007.
[2]南方电网一体化电网运行智能系统技术规范[M].广州：南方电网公司，2011.
[3]宋继成，200～500kV变电所二次接线设计[M].北京：中国电力出版社，2004.
[4]贺家李，电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2010.
[5]RCS-974A（AG）型变压器非电量及辅助保护装置技术和使用说明书.
[6]RCS-978系列变压器成套保护装置220KV版技术说明书.
[7]RCS-915AB型（V2.2版本）微机母线保护装置技术和使用说明书.
【关键词】：失灵保护变压器方案
1.失灵保护概述
断路器失灵保护是在线路或者变压器发生故障，故障元件的保护动作发出跳闸脉冲而断路操作失灵拒绝跳闸时，通过线路或者变压器的保护作用于相邻断路器跳闸的保护。失灵保护由电庄闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。启动回路是保证整套保护正确工作的关键之一，必须安全可靠，应实现双重判别，防止单一条件判断断路器失灵，以及因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等造成断路器的拒动和误动。
2.变压器开关失灵保护
2.1变压器开关失灵保护与线路开关失灵保护的不同点
（1）电压闭锁问题
为了防止失灵保护继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母线保护动作，故母线保护都采用了电压闭锁元件。但当变压器变低故障，主变高压侧开关失灵时，断路器失灵保护复合电压闭锁元件灵敏度不足，从而导致变压器高压侧开关失灵保护拒动。因此在主变电量保护动作时需解除复合电压闭锁，解除失灵复压闭锁回路，由变压器电量保护动作接点串接压板直接开入失灵保护，不经电流判据闭锁。
（2）出口联跳问题
线路开关失灵时，当所有条件满足，失灵保护动作经较短的时限跳开母联，再经一个时限后，切除失灵断路器所在母线的各个连接元件，而变压器由于会受到低压各侧的影响，还需要跳开其他侧的开关。
2.2变压器开关需联跳各侧原因分析
近年来，广东电网内110kV系统与220kV系统联系越来越紧密，电源点也不断增多，可提供的短路电流容量不断增加。如果此时母线发生故障而主变变高开关失灵拒动，此时仍可通过110kV系统向主变提供短路电流，如果此时依靠主变后备保护以一定的延时去切除主变各侧断路器，可能会出现以下两个严重后果：
（1）主变保护因受110kV系统倒送过来的短路电流冲击而损坏；
（2）可能造成相邻主变的后备保护因达到动作定值和时间而动作，造成事故范围扩大。
因此广东省电力系统继电保护反事故措施规定，变压器变高开关失灵时，母线失灵保护应切开主变各侧开关。
2.3母线保护及断路器失灵保护反措内容
（1）根据《广东省电力系统继电保护反事故措施及释义（2007版）》规定，220kV变压器的高压侧开关失灵应联跳变压器各侧开关，系统双母线应配置双重化母线保护装置（含母差、失灵保护功能），采用母线保护装置内部的失灵电流判别。
（2）2011年，《南方电网一体化电网运行智能系统技术规范》中规定新的设计规范中，每套保护动作后只启动一套失灵保护。
3.反措整改实施方案
综合2.3所述两条反措内容可以得出：最新的反措要求母线保护动作判断、失灵电流判据和延时出口的功能在220kV母线保护内实现，每套母线保护引出一对失灵保护跳闸触点至主变压器非电量保护，非电量保护负责收到失灵跳闸开人信号后联切主变压器各侧断路器。由此我们结合广东电网公司的实际情况，为现场不符合要求的变压器联跳回路设计了以下整改方案。
3.1 220kV系统双母接线情况下，配置的（母差）失灵保护能按间隔区分失灵
在本实现方式中，（母差）失灵保护装置在主变220kV开关失灵时，除出口跳母线上相关开关外，还需开出接点启动主变非电量跳闸回路联跳主变各侧开关。主要有以下两种方案：
（1）220kV配置双套断路器失灵保护，按间隔区分起动失灵，并且失灵保护电流判据与母差共用。
（2）断路器失灵保护可以按间隔区分失灵，能区分是主变间隔还是线路间隔发生失灵，失灵电流判据在各间隔内完成。
若采用本方案，现场实施时应注意（母差）失灵保护装置对变压器支路的处理方式，当保护装置默认的变压器支路编号固定，而实际变压器间隔的接线未接到程序的默认变压器支路时，需要将拟改造的变压器回路调整至母线保护中的空余变压器支路（或调整原有变压器、线路支路接线），否则无法实现联跳功能。主要典型回路示意图如下：
3.2 220kV系统双母接线情况下，配置的（母差）失灵保护不能按间隔区分失灵，只能按母线区分失灵。
在本方案中，（母差）失灵保护无法通过回路完善或保护升级完成反措，可以利用主变保护屏的断路器辅助保护出口联跳主变各侧开关。现场整改时区分以下两种情况：
（1）当失灵启动的电流判别在主变断路器辅助保护装置时，要求主变断路器辅助保护装置能提供电流判别的三副接点：第一副接点用于启动220kV断路器失灵保护，第二副接点用于解除220kV失灵保护的复合电压闭锁，第三副接点经失灵动作延时启动主变非电量跳闸回路实现联跳相应主变各侧开关。为了防止装置单一故障导致失灵或主变保护动作跳闸，要求：
一是采用保护动作接点开入至断路器辅助保护装置的同时，在相应失灵启动、解除复压、联跳主变各侧回路中电流判别接点串接保护动作接点的双重把关方式。二是在保护动作开出接点数量有限的情况下，保护动作接点使用的优先级宜按以下顺序考虑：保护动作接点开入至断路器辅助保护装置、在失灵启动回路串接保护动作接点、联跳各侧回路串接保护动作接点、解除复压闭锁回路串接保护动作接点。
（2）当失灵启动的电流判别在220kV（母差）失灵保护装置时，主变断路器辅助保护装置仅实现联跳各侧功能时，要求采用保护动作接点开入至断路器辅助保护装置，并在联跳主变各侧回路中电流判别接点串接保护动作接点，经失灵动作延时启动主变非电量跳闸回路联跳主变各侧开关。
3.3利用220kV侧阻抗保护跳主变各侧。
本措施只适用于双母接线的220kV变压器。变压器220kV侧阻抗保护的其中一段正方向指向变压器，不伸出变压器中压侧，反向偏移保母线故障，动作延时与相邻线路及元件的纵联保护、失灵跳母联及分段保护时限配合。若采用本方案，应定期进行系统分析；当阻抗保护动作延时小于1.5s时，应经振荡闭锁。宜视为临时措施，待母差（母差）失灵保护装置改造时，应完善主变220kV开关失灵联跳变压器各侧开关回路。
4结语
变压器开关失灵保护对系统安全、稳定运行至关重要，母线保护一旦投入运行后，就很难有全面停电的机会进行检验。为了提高断路器失灵保护的可靠性，应在实践中不断总结经验，加强对失灵回路的质量管理和技术监督，保证母线保护不留隐患地投入运行。
参考文献
[1]唐卓尧，广东省电力系统继电保护反事故措施及释义[J].广州：广东省电力调度中心，2007.
[2]南方电网一体化电网运行智能系统技术规范[M].广州：南方电网公司，2011.
[3]宋继成，200～500kV变电所二次接线设计[M].北京：中国电力出版社，2004.
[4]贺家李，电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2010.
[5]RCS-974A（AG）型变压器非电量及辅助保护装置技术和使用说明书.
[6]RCS-978系列变压器成套保护装置220KV版技术说明书.
[7]RCS-915AB型（V2.2版本）微机母线保护装置技术和使用说明书.