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[摘 要]某侧断路器与电流互感器间有死区故障发生，应用220kV变压器进行切除，其需要非常长的切除时间；变压器的出口故障会损坏变压器。对220kV变压器的所有死区进行分析，找出其故障特征与继电保护的动作特点，提出了保护220kV变压器死区故障的方案，应用变压器保护其死区故障，想要有较小的事故影响，就要对其事故进行快速切除，这样电网才会即稳定又安全的运行。
[关键词]220kV变压器；死区故障；快速切除；继电保护；方案
中图分类号：P224 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0047-02
220kV变压器短路故障会发生在各侧电流互感器和断路器间，其故障不在变压器的保护范围之内，但其在故障侧母线的维护之内，但故障依据存在220kV变压器断开该侧路器之后，这些故障的保护切除由变压器的电源侧后备负责，但其时间非常长，因为变压器出口的故障，很容易损坏变压器[1]。本文针对故障原理对切除变压器提出了保护方案。
一、 变压器死区故障的特点
（一） 死区故障在变压器各侧的体现
根据理论，变压器通过隔离开关、断路器和电流互感器等断路间隔设备把运行电压和外电路设备进行链接，在变压器的两侧其中有TA的一侧为变压器，没有TA的一侧为母线侧，只要其中一侧断路，故障位置就可能会有很多变压器死区，如果断路器的间隔设备和其链接的外电路设备中有两个等级的运行电压，就会有两个故障位置是变压器死区；其相连出有三个等级在运行，就会发生三个故障死区。220kV变压器变压器死区故障不仅仅只发生在变压器的中压侧，其死区故障还经常会发生在高低压两侧，更有可能存在于低压侧分支中[2]。
（二） 阐述变压器死区故障的特点
1、 针对220kV和110kV讨论其侧死区的故障特点
如果死区故障发生在110kV侧，因为这不在变压器差动保护之内，但却存在110kV母线的差动保护圈内，在110kV母线差动故障保护段的母线大小差动断开所有母线故障断路器，其中有220kV变压器和110kV侧断路器，但220kV侧存在主电源，依据会把短路电流传给故障发生点，其并没有切除故障。这时，依据会有短路电流在220kV变压器110kV侧流过，所以110kV母线的大小差动保护依据在原来的位置。
2、针对低压侧的死区故障特点进行讨论
220kV变压器低压侧一般有两个电压等级，分别是35kV和10kV，一般情况下不会设母线差动保护在该侧母线上[3]。220kV变压器低压侧的后备保护会在其发生死区故障时自动启动，对220kV变压器断路器的断开是根据一定的延时动作进行，但220kV侧控制主电源，依次会把电流传向故障点，其并没有切除掉故障，其中，220kV变压器的低压侧TA依据会流过巨大的电流，所以，220kV变压器低压侧仍然处在原来的后备保护状态。
二、 对变压器的死区提出蓄电保护方案
（一） 对电网等死区故障进行继电保护
1、 线路断路继电保护
当线路继电和TA间发生死区故障，这个死区故障就是线路断路器故障，其在线路纵联的范围保护之内，但却不属于与其链接的母线差动保护，其母线差动保护对各个断路器进行跳开时：由母线差动保护来对闭锁式线路的纵联进行保护，这样可以对纵联进行保护并加速其跳闸动作；还可以由母线的差动保护发出信号给对侧线路纵联保护，加速其跳闸动作；还可以由母线的差动保护发出远方跳闸信号给对侧中的光纤差动电流保护，使其加速跳闸。应用以上措施，可以对死区故障进行快速的切除，使220kV以上的系统能够即安全又稳定的运行。
（二） 对母联断路器的死区故障进行及电保护
当故障发生在母联断路器和TA间时，这就是母联断路器死区故障，母线大小差保护跳开母线上各个断路器发生在母线差保护的非故障中，其中母联断路器包含在其中，其处在分闸位置，但并没有切除故障，依据有很大的电流在母联断路器TA上流动，所以，母联的大差动保护依据处在原来的位置，这是有149m/s的延时，也就在这阶段母联断路其TA从母线差动保护中被退了出去，这是，区外的故障由故障母线的小差动保护转变到区内，故障段母线大小差动保护同时对母线的所有断路器进行跳开，因此是母联断路器的死区故障被切除[4]。
（三）对变压器死区故障进行蓄电保护
根据220kV变压器的所有侧的死区故障特点与继电保护和电网中死区故障的有关保护方案，提出了以下方案：
方案一
当死区故障发生在220kV变压器的某侧时，其该侧的母线保护依据处在原来位置是其主要的特征，依据有故障电流在220kV变压器侧TA处流过，依据该特征的故障，根据母联断路器对死区故障的继电保护方案，提出了相应的跳闸方案，对应的逻辑图如图一：
a、变压器跳闸后处于动作状态其有该侧后备保护进行保护；
b、变压器该侧A/B/C电流达到启动值，或是整定值小于等于零序电流/负序电流；
在以上的条件全部满足时，对TA的保护必须退出该侧变压器的差动保护，这样就会出现延迟，其中对变压器差动保护的计算不应用变压器该侧的电流。当以上的所有条件有一个不能得到满足时，该侧变压器的差动保护TA接入到0s，变压器该侧的电流计算中计入变压器该侧的电流。因为变压器差动电流保护的计算将对其故障侧进行排除，0就为变压器差动保护电流的综合值，也很有可能成为断路点的断路电流，想要对故障区外进行判断并将其转为区内的故障并对其进行变压器差动保护，其中变压器的跳闸总出口的回路就会被变压器的差动来保护，把变压器的其他处的断路器跳开，将其故障切除[5]。
方案二
当死区故障发生在220kV变压器的某一侧时，其与方案一中的特征非常相似，与线路断路器对照其死区故障，对方案中的光纤电流差动进行继电保护，对断路器死区故障进行线路切除的方案，针对变压器联跳的死区故障提出控制方案，其方案的邏辑图如图二： a、变压器该侧继电器处进行该侧后备保护并对其他部分进行跳闸继电器的动态保护；
b、变压器该侧A/B/C相电流达到启动值，或是整定值小于等于零序电流/负序电流；
当以上的条件全部得到满足时，对变压器跳闸总出口的回路进行保护时就要进行对应的延时，把各侧的断路器进行启动跳开，从而使这些死区故障得到快速有效的切除[6]。当以上不满总以上的一条时，在0s时就会返回，对跳闸总出口的回路进行变压器断开并对其进行差动保护。
针对以上两个方案对变压器A/B/C相的依据存在的电流进行分析，对TA的电流进行保护可以应用变压器该侧的差动进行相应的保护，变压器该侧的整定最大负荷电流可以用电流定值就可以躲过；当变压器的其中一侧系统为有效链接时，其中应用该侧母线的大于等于三的灵敏度对变压器零序电流和负序电流进行整定。当变压器中的其中一侧系统为35kV或小于其值时，则不可以用该侧的零序电流。如果其电阻系统为接地时，则可以应用该侧对零序电流判断数据。
（四）对以上两个方案是否需要跳闸处接点进行讨论
对以上两个方案对故障死区保护中对跳闸位置的节点是否需要，讨论的点是中压侧，当故障出现在中压侧的母线中时，母线对差动起保护作用，其中压侧的断路器会对其动作进行拒绝，是断路器不再灵敏，如果把跳闸位置接入到该侧的故障死区保护中，由于断路器对其进行拒绝，其中就不会闭合跳闸处的接点，多以该侧的死区故障就不能别切除；如果不把跳闸处的接点放在该侧的故障死区中，跳闸处的闭合条件就缺失了，其就可以切除故障死区[7]。所以，对故障死区的保护之一就是对跳闸位置不进行引入，该死区故障就会失灵保护该侧的断路器。在进行死区实际保护时，可以设置逻辑电路，分别在跳闸处节点与不对跳闸位置节点进行引入处，对变压器该侧死区故障进行保护时可以应用不同的延时方案。
结语：
因为2012年2月发生了220kV变压器死区故障引起了一起重大事故，从中得到启示，并根据线路保护中线路断路的死区原理，提出了保护220kV变压器死区故障的相关方案，并得到了国家的专利。其中110kV变压器和其他不同等级的变压器可也应用220kV变压器死区故障的保护方案，可以根据实际应用运用其优点，发挥其特长。使用变压器保护就可以解决自己的问题，缩小事故的影响，并且可以把变压器的死区故障及时切除，其电网就可以安全运行，其经济利益不容忽视。本文通过对220kV变压器死区故障的烟具，并针对其故障发生原因对继电保护总结出了方案。
参考文献
[1] 张连峰，张炜.220 kV 站用變压器保护改进方案的研究[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2013，（3）：14-16.
[2] 汤大海，陈永明，曹斌等.快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案[C].//2013第十四届全国保护和控制学术研讨会论文集.2013：1-9.
[3] 罗达.变压器差动保护在实际运用中几个问题的研究[D].四川大学，2005.
[4] 郭坚.220kV新城湾变电站变压器中性点接地方式改造及实施[D].华北电力大学（保定），2013.
[5] 姜在欣.变压器涌流分析及微机保护配置与应用研究[D].华北电力大学（北京），2009.
[6] 苟霖.一种经济型故障限流器在电力系统中的应用研究[D].西华大学，2012.
[7] 叶刚进.IEC61850标准在智能化变电站工程化应用研究[D].华北电力大学（北京），2012.
[关键词]220kV变压器；死区故障；快速切除；继电保护；方案
中图分类号：P224 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0047-02
220kV变压器短路故障会发生在各侧电流互感器和断路器间，其故障不在变压器的保护范围之内，但其在故障侧母线的维护之内，但故障依据存在220kV变压器断开该侧路器之后，这些故障的保护切除由变压器的电源侧后备负责，但其时间非常长，因为变压器出口的故障，很容易损坏变压器[1]。本文针对故障原理对切除变压器提出了保护方案。
一、 变压器死区故障的特点
（一） 死区故障在变压器各侧的体现
根据理论，变压器通过隔离开关、断路器和电流互感器等断路间隔设备把运行电压和外电路设备进行链接，在变压器的两侧其中有TA的一侧为变压器，没有TA的一侧为母线侧，只要其中一侧断路，故障位置就可能会有很多变压器死区，如果断路器的间隔设备和其链接的外电路设备中有两个等级的运行电压，就会有两个故障位置是变压器死区；其相连出有三个等级在运行，就会发生三个故障死区。220kV变压器变压器死区故障不仅仅只发生在变压器的中压侧，其死区故障还经常会发生在高低压两侧，更有可能存在于低压侧分支中[2]。
（二） 阐述变压器死区故障的特点
1、 针对220kV和110kV讨论其侧死区的故障特点
如果死区故障发生在110kV侧，因为这不在变压器差动保护之内，但却存在110kV母线的差动保护圈内，在110kV母线差动故障保护段的母线大小差动断开所有母线故障断路器，其中有220kV变压器和110kV侧断路器，但220kV侧存在主电源，依据会把短路电流传给故障发生点，其并没有切除故障。这时，依据会有短路电流在220kV变压器110kV侧流过，所以110kV母线的大小差动保护依据在原来的位置。
2、针对低压侧的死区故障特点进行讨论
220kV变压器低压侧一般有两个电压等级，分别是35kV和10kV，一般情况下不会设母线差动保护在该侧母线上[3]。220kV变压器低压侧的后备保护会在其发生死区故障时自动启动，对220kV变压器断路器的断开是根据一定的延时动作进行，但220kV侧控制主电源，依次会把电流传向故障点，其并没有切除掉故障，其中，220kV变压器的低压侧TA依据会流过巨大的电流，所以，220kV变压器低压侧仍然处在原来的后备保护状态。
二、 对变压器的死区提出蓄电保护方案
（一） 对电网等死区故障进行继电保护
1、 线路断路继电保护
当线路继电和TA间发生死区故障，这个死区故障就是线路断路器故障，其在线路纵联的范围保护之内，但却不属于与其链接的母线差动保护，其母线差动保护对各个断路器进行跳开时：由母线差动保护来对闭锁式线路的纵联进行保护，这样可以对纵联进行保护并加速其跳闸动作；还可以由母线的差动保护发出信号给对侧线路纵联保护，加速其跳闸动作；还可以由母线的差动保护发出远方跳闸信号给对侧中的光纤差动电流保护，使其加速跳闸。应用以上措施，可以对死区故障进行快速的切除，使220kV以上的系统能够即安全又稳定的运行。
（二） 对母联断路器的死区故障进行及电保护
当故障发生在母联断路器和TA间时，这就是母联断路器死区故障，母线大小差保护跳开母线上各个断路器发生在母线差保护的非故障中，其中母联断路器包含在其中，其处在分闸位置，但并没有切除故障，依据有很大的电流在母联断路器TA上流动，所以，母联的大差动保护依据处在原来的位置，这是有149m/s的延时，也就在这阶段母联断路其TA从母线差动保护中被退了出去，这是，区外的故障由故障母线的小差动保护转变到区内，故障段母线大小差动保护同时对母线的所有断路器进行跳开，因此是母联断路器的死区故障被切除[4]。
（三）对变压器死区故障进行蓄电保护
根据220kV变压器的所有侧的死区故障特点与继电保护和电网中死区故障的有关保护方案，提出了以下方案：
方案一
当死区故障发生在220kV变压器的某侧时，其该侧的母线保护依据处在原来位置是其主要的特征，依据有故障电流在220kV变压器侧TA处流过，依据该特征的故障，根据母联断路器对死区故障的继电保护方案，提出了相应的跳闸方案，对应的逻辑图如图一：
a、变压器跳闸后处于动作状态其有该侧后备保护进行保护；
b、变压器该侧A/B/C电流达到启动值，或是整定值小于等于零序电流/负序电流；
在以上的条件全部满足时，对TA的保护必须退出该侧变压器的差动保护，这样就会出现延迟，其中对变压器差动保护的计算不应用变压器该侧的电流。当以上的所有条件有一个不能得到满足时，该侧变压器的差动保护TA接入到0s，变压器该侧的电流计算中计入变压器该侧的电流。因为变压器差动电流保护的计算将对其故障侧进行排除，0就为变压器差动保护电流的综合值，也很有可能成为断路点的断路电流，想要对故障区外进行判断并将其转为区内的故障并对其进行变压器差动保护，其中变压器的跳闸总出口的回路就会被变压器的差动来保护，把变压器的其他处的断路器跳开，将其故障切除[5]。
方案二
当死区故障发生在220kV变压器的某一侧时，其与方案一中的特征非常相似，与线路断路器对照其死区故障，对方案中的光纤电流差动进行继电保护，对断路器死区故障进行线路切除的方案，针对变压器联跳的死区故障提出控制方案，其方案的邏辑图如图二： a、变压器该侧继电器处进行该侧后备保护并对其他部分进行跳闸继电器的动态保护；
b、变压器该侧A/B/C相电流达到启动值，或是整定值小于等于零序电流/负序电流；
当以上的条件全部得到满足时，对变压器跳闸总出口的回路进行保护时就要进行对应的延时，把各侧的断路器进行启动跳开，从而使这些死区故障得到快速有效的切除[6]。当以上不满总以上的一条时，在0s时就会返回，对跳闸总出口的回路进行变压器断开并对其进行差动保护。
针对以上两个方案对变压器A/B/C相的依据存在的电流进行分析，对TA的电流进行保护可以应用变压器该侧的差动进行相应的保护，变压器该侧的整定最大负荷电流可以用电流定值就可以躲过；当变压器的其中一侧系统为有效链接时，其中应用该侧母线的大于等于三的灵敏度对变压器零序电流和负序电流进行整定。当变压器中的其中一侧系统为35kV或小于其值时，则不可以用该侧的零序电流。如果其电阻系统为接地时，则可以应用该侧对零序电流判断数据。
（四）对以上两个方案是否需要跳闸处接点进行讨论
对以上两个方案对故障死区保护中对跳闸位置的节点是否需要，讨论的点是中压侧，当故障出现在中压侧的母线中时，母线对差动起保护作用，其中压侧的断路器会对其动作进行拒绝，是断路器不再灵敏，如果把跳闸位置接入到该侧的故障死区保护中，由于断路器对其进行拒绝，其中就不会闭合跳闸处的接点，多以该侧的死区故障就不能别切除；如果不把跳闸处的接点放在该侧的故障死区中，跳闸处的闭合条件就缺失了，其就可以切除故障死区[7]。所以，对故障死区的保护之一就是对跳闸位置不进行引入，该死区故障就会失灵保护该侧的断路器。在进行死区实际保护时，可以设置逻辑电路，分别在跳闸处节点与不对跳闸位置节点进行引入处，对变压器该侧死区故障进行保护时可以应用不同的延时方案。
结语：
因为2012年2月发生了220kV变压器死区故障引起了一起重大事故，从中得到启示，并根据线路保护中线路断路的死区原理，提出了保护220kV变压器死区故障的相关方案，并得到了国家的专利。其中110kV变压器和其他不同等级的变压器可也应用220kV变压器死区故障的保护方案，可以根据实际应用运用其优点，发挥其特长。使用变压器保护就可以解决自己的问题，缩小事故的影响，并且可以把变压器的死区故障及时切除，其电网就可以安全运行，其经济利益不容忽视。本文通过对220kV变压器死区故障的烟具，并针对其故障发生原因对继电保护总结出了方案。
参考文献
[1] 张连峰，张炜.220 kV 站用變压器保护改进方案的研究[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2013，（3）：14-16.
[2] 汤大海，陈永明，曹斌等.快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案[C].//2013第十四届全国保护和控制学术研讨会论文集.2013：1-9.
[3] 罗达.变压器差动保护在实际运用中几个问题的研究[D].四川大学，2005.
[4] 郭坚.220kV新城湾变电站变压器中性点接地方式改造及实施[D].华北电力大学（保定），2013.
[5] 姜在欣.变压器涌流分析及微机保护配置与应用研究[D].华北电力大学（北京），2009.
[6] 苟霖.一种经济型故障限流器在电力系统中的应用研究[D].西华大学，2012.
[7] 叶刚进.IEC61850标准在智能化变电站工程化应用研究[D].华北电力大学（北京），2012.