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浅谈电压互感器异常对复压闭锁过流保护的影响陈琛，李文升（青岛市供电公司，山东 青岛 266000）摘 要：针对110kV及以下变电站内主变复压过流保护在电压互感器（TV）故障退出情况下不能完全实现保护规程的要求，本文通过分析国内主要继电保护厂家相关保护设计原理，并结合现场试验结果及运行情况，对复压闭锁过流保护在TV异常运行状况下的动作行为进行了探讨，并提出了相应的现场运行建议。关键词：变压器 复压闭锁 电压互感器 引言在变压器保护中，除主变差动、瓦斯等主保护外，主变过电流保护是一种重要的后备保护，不仅作为变压器本身的后备保护，也可作为变压器中、低压侧母线及出线的后备保护，防止变压器外部故障长时间威胁变压器的绝缘，损坏变压器本体。但简单的过电流保护不能满足复杂的电力系统和大容量变压器在定值计算中灵敏度的要求，引入复合电压闭锁的过流保护可以解决该问题。复压闭锁过流保护适应于升压变压器、系统联络变压器和过流保护不能满足灵敏度的降压变压器，在系统变电站的变压器中得到广泛配置。复压闭锁过流保护需要判断电压量，因此，相关电压互感器（TV）的运行状况对保护的正确动作有着至关重要的影响。本文通过分析国内主要继电保护厂家相关保护设计原理，并结合现场试验结果及运行情况，对复压闭锁过流保护在TV异常运行状况下的动作行为进行了探讨，并提出了相应的现场运行建议。1 复压闭锁过流保护的构成原理复压闭锁过流保护中的复合电压是由低电压和负序电压或门构成，回路上是由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器共同组成的电压复合元件。两个继电器只要有一个动作，同时过电流继电器也动作，整套装置即能启动。电压动作判据为： 或者 式中，、为三个相间电压，为低电压定值；为负序相电压，为负序电压定值。在发生两相短路或两相接地短路故障时，因故障量有负序电压，负序电压可启动负序电压继电器；若只发生三相短路故障，没有负序电压，负序电流继电器不启动，但因母线三相电压均降低，故低电压继电器启动，同时三相电流继电器均动作，则启动出口继电器，保护出口掉闸。2 带并联起动的复压闭锁过流保护当在电源侧配置复合电压闭锁过流保护时，如果作为变压器另外侧的后备保护，不仅要求电流整定要有足够的灵敏度，而且要校验复合电压闭锁的开放保护电压灵敏度。以防止低压侧故障时，高压侧母线电压不能降低到定值区，而使保护装置拒动。如果不能满足灵敏度要求，此时应将低压侧或各侧的电压并联接人高压侧，只要任一侧电压继电器动作，都能启动保护。目前，国内微机保护中多采用引入变压器其它侧“复压闭锁动作输出”接点来实现某侧复压闭锁过流保护经多侧电压闭锁。如下图深圳南瑞生产的ISA-388G变压器后备保护的复压闭锁元件逻辑图：上图左侧“邻侧复压闭锁接点”即为其它侧“复压闭锁动作输出接点”引入的，从而实现复压闭锁过流保护经本侧及邻侧电压并联起动，提高了保护对变压器低压侧故障时的灵敏度。3 TV故障对复压闭锁过流保护的影响复压闭锁过流保护需要判断电压量，因此，相关电压互感器（TV）的运行状况对保护的正确动作有着至关重要的影响。当高压侧TV故障退出运行时，复压过流保护引入的低压侧电压判断量仍然可以保证保护可靠运行。而当低压侧TV故障退出运行时，就可能出现低压侧故障，高压侧母线电压不能降低到定值区，使保护装置拒动。作为运行单位，我们希望低压侧TV故障情况下，复压过流保护能转变为纯过流保护，从而避免上述拒动情况发生。现在大多厂家的复压过流保护都不能实现低压侧TV故障退出时自动转成纯过流保护。以下通过对两种型号保护的理论分析和现场试验，总结出该两种型号保护在TV故障情况下的运行状况。3.1 CSC-326G型数字式变压器保护CSC-326G型数字式变压器保护是北京四方公司的产品，该款型号中的CSC-326GH保护可作为变压器后备保护使用。它的复压闭锁过流部分的原理与上文中“复压闭锁过流保护的构成原理”部分的描述基本一致，我们主要从它的TV断线或退出对保护影响部分来分析。该保护说明书中对TV断线或退出部分的控制字提供了两种选择： 控制字为1时表示“TV断线后方向和复压不满足”；控制字为0时表示：“TV断线后方向和复压满足”。a)当方向电压所取侧发生TV断线时，如果该控制字取，则认为方向为正向，如果该控制字取，则认为方向在反向。b)当某侧TV断线时，则只退出本侧保护的断线侧的复压元件，复合电压闭锁（方向）过流保护和复合电压闭锁过流保护仍然可以通过其它侧的复压来启动。因此某侧TV断线的结果不会影响其他侧复压元件的动作情况。当复压所取侧都发生TV断线时，如果控制字取，则认为复压条件满足，如果控制字取，则认为复压条件不满足。c)装置还设有“电压投入”压板，当某侧TV检修时退出该压板，此时退出该侧的复合电压元件和方向元件，该侧复合电压闭锁（方向）过流保护就变为不带方向的复合电压闭锁过流保护（复压仍可取其它侧）。d)如果各侧的电压压板都退出或者通过控制字不选取任何一侧的复压，则复压条件自动满足，复合电压闭锁（方向）过流保护变成了过流保护。结合说明书中的上述说明，我们在110kV北曲站主变改造工程中对该站主变的CSC-326G型数字式变压器保护进行了相关调试。通过现场试验，我们发现：低压侧TV故障退出情况下，CSC-326G型数字式变压器高后备保护先开放复压闭锁部分，10s后，判断为低压侧TV断线，发TV断线信号并将低压侧复压闭锁回路退出，高后备仍经高压侧闭锁。根据相关要求，我们希望TV故障情况下，变压器高后备保护能变为纯过流，保证主变低压侧故障时能迅速切除故障，避免造成越级跳闸。由上分析可知，该情况下，该型号保护无法实现自动变为纯过流，如要尽快实现纯过流，可实施两种方法：一是由现场运行人员在确定故障TV无法短时投入运行时，将保护屏上高低压两侧的电压压板退出；二是由现场运行人员在确定故障TV无法短时投入运行时，将保护柜背面高压侧TV二次空开拉开，造成两侧TV同时退出的情况，也可实现将高后备变为纯过流。3.2 ISA-388型数字式变压器保护ISA-388型数字式变压器保护是深圳南瑞公司的产品，该款型号保护可作为变压器后备保护使用。通过分析及试验，我们发现：低压侧TV故障退出情况下，ISA-388型数字式变压器保护与CSC-326G型数字式变压器高后备保护类似，先开放复压闭锁部分，10s后，判断为低压侧TV断线，发TV断线信号并将低压侧复压闭锁回路退出，高后备仍经高压侧闭锁。该型号保护同样无法实现自动变为纯过流。我们希望TV故障情况下，变压器高后备保护能变为纯过流，从而保证主变低压侧故障时能迅速切除故障，避免造成越级跳闸。首先，要确定定值单中“PT断线闭锁保护投退”设为“退出”，在此前提下，发上上述故障时，由现场运行人员在确定故障TV无法短时投入运行时，将保护柜背面高压侧TV二次空开拉开，造成两侧TV同时退出的情况，也可实现将高后备变为纯过流。4 结论本文针对110kV及以下变电站