王翠霞 刘万旭 王亚萍
（国网石嘴山供电公司调控中心 宁夏石嘴山 753000）
摘要：针对电网内变压器保护及与之关联的备自投之间的动作配合，考虑单重预想事故及其引发的继发性二重预想事故，分析了变压器保护出口未考虑与相关备自投进行逻辑交互闭锁或误闭锁而引发的不良后果，提出完善变压器保护出口对相关备自投装置闭锁的预控措施，以实现变压器保护对关联备自投装置的控制，有利于主设备安全稳定运行，提升供电可靠性。
关键词：110千伏变压器保护；运行方式；备自投装置；动作逻辑交互；出口闭锁。
1 引言
随着经济发展及现代化程度日益提高，供电容量的需求逐步增加，人们对电力的需求和依赖程度也在倍增，对电力的供电可靠性要求更加严格，尤其对不间断供电的要求显得更加突出，愈发将供电可靠性推至电网发展的前沿。本文通过具体预设各种运行方式下主变保护范围内发生故障时，保护出口后与备自投装置动作逻辑交互闭锁问题，分析保护动作行径及其影响，阐明了110千伏变压器的保护与备自投装置之间逻辑闭锁的重要性，提出主变保护二次回路须完善闭锁关联备自投的预防控制措施，以确保供电的可靠性。
2 运行方式与备自投方式的确定
110千伏变电站运行方式主要分为两种，采用双电源线路一运一备带主变并列运行方式，或者采用一条电源线路带一台主变分列运行方式（即一线一变方式）。对一运一备运行方式，宜采用受电端变电站进线开关备自投方式，对于一线一变运行方式，宜采用受电端变电站母联开关备自投方式。一般在主变中压侧、低压侧母联开关配置母联备自投，如需防止主变过载运行，则配置主变高压侧母联备自投。
另外，根据变压器经济运行需求，还存在变压器中、低压侧开关一运一备的运行方式，该种情况下配置主变开关备自投方式，逻辑原理与进线开关备自投相似。
3 预想事故保护动作分析
在实际运行中，110千伏变压器会发生内部故障或外部母线故障，本文列举分析各种运行方式下不同点发生故障，主变保护动作出口并与相关备自投无动作逻辑交互闭锁的行为结果，另外列举了当主变保护动作出口错误闭锁备自投装置造成的不良后果，以明确变压器保护动作出口与备自投装置逻辑交互闭锁的重要性。
3.1 常规接线方式主变后备保护与母联备自投
图1中，运行方式为一线一变，两台110千伏主变分列运行，100、300及500母联开关配置母联备自投装置。主变中压侧母线K1点发生故障，#1主变中压侧后备保护启动出口，跳开301开关。此时，如果主变中压侧后备保护出口没有闭锁300母联备自投装置，则母联备自投装置判断35千伏I母失压并满足动作条件，合300开关，致使#2主变供电至故障点K1，#2主变中压侧后备保护启动出口，跳开300开关，二次事故造成故障电流再次对主设备冲击。
图2为内桥式接线，运行方式为一线一变，两台主变分列运行，100、300及500母联开关配置 图3
母联备自投装置。#1主变高压侧K1点发生故障，#1主变差动保护启动出口，跳开主变各侧开关，110千伏I母失压。此时，如果#1主变差动保护出口没有闭锁100母联备自投装置，则母联备自投装置判断满足动作条件，合100开关，致使#2主变供电至故障点K1，#2主变差动保护启动出口，跳开#2主变各侧开关，二次事故造成全站失压，扩大了事故停电范围。
图2中，如果由于其它原因导致#1主变高压侧后备保护动作，但保护出口没有闭锁100母联备自投装置，则与以上差动保护动作分析同理，二次事故造成全站失压，扩大了事故停电范围。
3.2.2 内桥式接线主变高压侧后备保护与中、低压侧母联备自投
图2中，内桥式接线主变高压侧后备保护与主变中、低压侧母联备自投的动作行径分析同常规接线分析结论。
3.2.3 内桥式接线主变差动保护与进线备自投
图3中为内桥式接线，运行方式为两条供电线路一运一备，两台主变并列运行，进线开关101、102配置进线开关备自投装置，投入运行，互为备用。101开关在合，102开关热备，100、301、302、501、502及500均在合位。#1主变高压侧K1点发生故障，#1主变差动保护启动出口，跳开主变101、100、301及501开关，110千伏母线失压。此时，如果主变保护动作逻辑考虑不正确，主变保护动作跳开高压侧开关的同时误将102进线开关备自投闭锁，则会造成102进线开关备自投不能启动将102热备开关合上，从而致使全站失压，扩大了事故停电范围。
4 预防控制措施
通过上述预想事故保护动作分析得知，变压器保护出口，对其关联的备自投装置，必须采取正确的预防误动作的控制措施，以防止保护动作后，备自投动作引发二次事故造成故障电流冲击主设备或引发扩大停电面积的不良后果发生。
4.1 设计中完善变压器保护闭锁关联备自投装置的环节
变电站基建及技改项目设计中，须完善变压器保护出口与其关联的备自投装置逻辑交互闭锁的二次回路设计，以确保现场按图施工，完善二次回路，防止事故下造成不良后果发生。
4.2 变电运行规程中编写与备自投装置相关规定
4.2.1 变压器高压侧保护具备各段可选择出口闭锁性能时，复压闭锁过电流保护动作出口闭锁中压侧和低压侧母联备自投，变压器高压侧零序过流保护、间隙保护动作不闭锁中、低压侧母联备自投；当变压器高压侧保护不具备分段选择出口闭锁功能时，高压侧后备保护动作，如按统一闭锁中压侧和低压侧母联备自投考虑，当主变中压或低压侧母线故障时因某种原因使高压侧后备保护动作，该策略避免了中、低压侧母联备自投误动作引发二次事故造成故障电流冲击主设备，但存在变压器高压侧零序或间隙保护动作后，导致该主变所带负荷中断供电的风险。
4.2.2 变压器中压侧后备、低压侧后备保护动作出口须闭锁本侧母联备自投。
4.2.3 内桥式接线的变压器差动保护、瓦斯保护及高压侧后备保护动作出口须闭锁高压侧母联开关备自投。
4.2.4 内桥式接线的变压器保护动作出口跳电源进线开关及桥开关时，严禁闭锁进线备自投装置。
4.3 主变保护定值单标注相关出口闭锁要求
变压器保护出口有关联的备自投装置，在主变保护定值单中标注保护动作须闭锁的相关备自投，明确向现场施工提出技术要求。
4.4 施工中完善主变保护闭锁相关备自投的二次回路
备自投装置安装施工中，现场保护人员完善变压器保护出口闭锁关联备自投装置的二次回路接线，确保变压器保护动作后可靠闭锁相关备自投装置。严防内桥式接线主变保护动作闭锁进线备自投。
5 结论
主变保护动作出口须正确合理完善闭锁相关联备自投装置的功能，既不能有疏漏，也不可误闭锁，否则都将会导致事故情况下的不良后果。在实际运行中，重视该环节，完善变压器保护出口对相关备自投装置闭锁的预控措施，确保可靠供电，防止引发二次事故导致故障冲击主设备的事件发生。
参考文献：
[1]国家发改委.3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程 [DL/T]. 2008-06-01实施。
[2]国家电网公司.国家电网继电保护整定计算技术规范 [Q/GDW].国家电网公司 2010-02-26实施。
[3]电力变压器 GB1094.5-85[GB]
论文作者:王翠霞,刘万旭,王亚萍
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
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