楊力

摘 要：在500 kV變電站擴建主變的過程中，會涉及站內(nèi)許多重要的二次回路。主要分析了變壓器勵磁涌流、500 kV變壓器中性點接地方式、3/2接線方式下開關(guān)重合閘問題，研究了斷路器失靈保護與其他保護的配合，這對完全完成擴建工程及之后的設(shè)備維護工作有重要意義。

關(guān)鍵詞：勵磁涌流；中性點接地；重合閘；失靈保護

中圖分類號：TM85 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.160

500 kV變電站擴建主變是一項非常復(fù)雜的工程，涉及到500 kV主變保護、220 kV母差保護、主變各側(cè)失靈回路等。本文分析了變壓器勵磁涌流的產(chǎn)生原因及防止保護誤動的措施，研究了3/2接線方式下開關(guān)重合閘問題以及500 kV主變各側(cè)開關(guān)失靈保護的相關(guān)問題。

1 變壓器勵磁涌流問題

1.1 變壓器勵磁涌流的特征及危害

主變保護的差動保護能對主變區(qū)外故障及區(qū)內(nèi)故障進行區(qū)分，但在主變投運時，可能出現(xiàn)超過區(qū)內(nèi)故障電流大小的勵磁涌流，導(dǎo)致主變差動保護誤動。變壓器勵磁涌流具有以下4個特點：①電流波形偏時間軸并間斷，涌流越大，間斷角越?。虎陔娏髦泻写罅扛孓o諧波，間斷角越小，二次諧波越小；③勵磁涌流含有大量非周期分量；④勵磁涌流的大小與合閘角相關(guān)。

勵磁涌流最大的危害是可能導(dǎo)致主變差動保護誤動，造成變壓器投運失敗。當勵磁涌流過大時，可能會因電動力過大而導(dǎo)致變壓器和斷路器受損，產(chǎn)生的過電壓也會對電力設(shè)備造成破壞。此外，勵磁涌流中的諧波會對主網(wǎng)電能造成影響。

1.2 降低勵磁涌流的措施

差動保護采取二次諧波制動。勵磁電流具有較大的間斷角，短路電流波形是連續(xù)的，可采取間斷角閉鎖保護。采用波形對稱原理，將差流導(dǎo)數(shù)的前半波與后半波進行對稱比較。當變壓器空載合閘時，退出變電站內(nèi)的所有電容器，在負荷高峰期對變壓器空載合閘充電。將待空載充電的變壓器與運行變壓器分列，降低變壓器之間通過母線電壓耦合產(chǎn)生的涌流。在變壓器空載合閘時，應(yīng)設(shè)置較大的運行變壓器差動保護門檻值。上述措施都可對勵磁涌流起到防范作用。

2 3/2接線方式下的開關(guān)重合閘問題

采用3/2接線方式時，對任何開關(guān)進行檢修都不會使線路停電。此外，在母線發(fā)生故障時，該母線上所連接的斷路器都會斷開，不會造成任何線路停電，這是這種接線方式的主要優(yōu)點。但采用這種接線方式會對繼電保護裝置動作造成影響，這是因為線路發(fā)生故障時，該線路相連的兩組斷路器都會斷開，但在合閘時只能先重合一臺斷路器，另一臺斷路器只有判定先重合的斷路器重合成功后才能合閘。如果先重合的斷路器重合失敗，則應(yīng)禁止另一臺斷路器重合。為了簡化二次回路，使連接關(guān)系清晰，一般采用獨立的斷路器重合閘裝置。

3 500 kV主變各側(cè)開關(guān)失靈保護

3.1 斷路器失靈保護的原理

斷路器失靈保護是指發(fā)生故障時，繼電保護動作、斷路器拒動，或故障發(fā)生在保護死區(qū)時，斷路器動作后故障未切除。此時，將跳開相鄰斷路器將故障切除。

3.2 斷路器失靈保護與其他保護的配合

3.2.1 與主變保護配合

3/2接線方式的接線圖如圖1所示。

在圖1中，當主變差動保護動作，需要跳開高壓側(cè)5012、5013斷路器時，如果5012斷路器拒動、5012開關(guān)保護動作，則會跳開5011斷路器和L3對側(cè)開關(guān)，從而切除故障；如果5013斷路器拒動，則II母母差動作，跳開5023斷路器及其他斷路器，從而隔離故障。

3.2.2 與母線保護的配合

如果I母母線上發(fā)生故障，I母母線差動保護動作，則需要跳開5011、5021斷路器。如果5011斷路器拒動，則5011斷路器失靈保護動作，則跳開5012斷路器和L3對側(cè)開關(guān)，從而切除故障。

3.2.3 與線路保護的配合

如果L3線路發(fā)生故障，則線路保護動作，應(yīng)跳開5011、5012斷路器。如果5011斷路器拒動，5011斷路器失靈保護動作，則I母母差動作，跳開5021斷路器及其他斷路器，從而隔離故障；如果5012斷路器拒動，5012斷路器失靈保護動作，跳開5011斷路器，并通過主變保護出口跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，從而隔離故障。

3.2.4 與死區(qū)保護配合

如果在5011與5012之間的死區(qū)發(fā)生故障，則首先I母母差動作，跳開5011、5021斷路器。此時，故障仍存在，5011斷路器失靈保護動作，跳開5012斷路器和L3對側(cè)開關(guān)，從而切除故障。

4 結(jié)束語

500 kV變壓器及其繼電保護是變電站內(nèi)最復(fù)雜的部分。影響主變穩(wěn)定運行的因素很多，較多技術(shù)性分析都需要引起相關(guān)工作人員的關(guān)注。從現(xiàn)場的實際情況看，很多變壓器非正常跳閘事故并非設(shè)備本身的問題，而是因管理不善或誤操作而造成的，因此，需要有效分析變壓器擴建時存在的問題。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕