浅谈微机主变压器双重保护(一)

前言在电网中，主变压器是升压或降压的重要部件。不仅价格昂贵，而且损坏后修复周期长。经常因主变压器故障破坏电网正常运行方式，造成电厂停运、用户停电等损失。因此，保证主变压器的安全运行具有重要意义。

主变压器保护一直受到继电保护专业人士的重视。如何提高主变压器保护的动作灵敏度和可靠性一直是生产厂家和运行单位追求的目标。然而，干式变压器不仅是电气元件，而且是磁性元件，具有非线性特性和复杂的暂态过程。所以相对于线路保护，它的动作精度还是很低的。随着计算机技术的发展，基于微处理器的干式变压器保护越来越多，性能也越来越好，这使得提高干式变压器保护的运行水平成为可能，干线变压器的双重保护就是其中一个方面。现在，我们来谈谈主变压器双重保护实践中遇到的一些问题。

1干线变压器双重保护的意义

根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，不同容量、不同电压等级的电力干式变压器配置不同的保护。大型干式变压器一般以气体保护和纵差保护为主保护，每侧安装不同的复合电压过流、方向零序或阻抗保护作为后备保护。在规定中，除330千伏及以上的干式变压器可安装双差动保护外，一般按单主单后配置。

对于主保护和后备保护，主保护和后备保护通常分别连接到一组电流互感器的二次侧。差动保护一般接先立电流互感器，后备保护接干线变压器套管电流互感器的二次，如图l所示，双母线旁路的主接线方式下，当旁路开关代替主变压器开关时，差动保护的电流回路相应切换，后备保护的电流回路不需要切换。

从图1可以看出，差动保护的保护范围包括从主变压器的先立电流互感器到套管的引线，以及旁路时的旁路母线。

2000年9月家电力公司发布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中明确规定220kV主变压器微机保护必须加倍。在主变压器保护计算机化之前，当主保护和后备保护由分立的电磁元件组成时。一套220kV主变压器保护一般需要三至四屏。要实现双重保护，屏幕位置会达到六到七个，显然太复杂了。80年代末90年代初，采用晶体管和集成电路干线变压器保护。虽然继电器的性能有了很大的提高，分布式继电器也改成了统一柜，但电路组成和接线还是出于电磁保护的考虑，一主一后至少有两个屏，双后电路也很复杂。早期的微机主变保护，由于还是采用主变与后变分离的设计方案，每侧一套主保护加后备保护，操作箱，故障及非电保护等。需要七八层机箱，实现双重保护还是很困难的。

由于高性能计算机芯片的出现，包括主保护和各侧所有后备保护在内的新一代微机主变压器保护得到了发展和广泛应用。除电量保护和开关操作箱外，保护装置只需一层机箱即可完成一整套主、后一体化保护。双重保护后，一般有四到五层机箱，两个屏幕。由于一套保护的功能集中在一个案例中，且两套保护一般采用相同的输入输出设计，外围wi #p#分页标题#e#

一年多的双线保护成功运行经验。

一对电源可靠性要求的改进。微机保护失灵后，通常要靠厂家处理，处理周期长。如果只有一套保护，有时保护故障会迫使干式变压器停止运行。

采用双主双回干式变压器保护后，电流互感器的二次回路如何连接将是我们需要考虑的问题：

一般较好套保护接原差动保护的电流互感器二次侧，即先立电流互感器，需要切换下一代；第二套保护接原后备保护电流互感器的二次侧，即套管电流互感器，下一代不需要切换。但对于降压变压器的高压侧，其保护范围不包括开关电流互感器到干式变压器套管的引线。对于低压侧，其后备保护的保护范围应指向非电源侧，因此引线故障会被后备保护切除。

当先立电流互感器二次充足时，也可将二次保护接至先立电流互感器，套管电流互感器可侧开，以保证两组保护在正常运行时有足够的保护范围。当较好保护因故退出时，主变压器的正常运行不会受到第二保护死区的影响。但是现场切换电流二次回路比较麻烦，经常会因为操作不当而发生差动保护误动。因此，当保护方式满足要求时，不建议过多切换电流回路。作者认为电路在设计和施工上都能接好，正常运行时只切较好套。当较好套保护因故退出时，第二套保护的电流回路切至先立电流互感器。

为了避免电流回路的切换，两套保护均可采用套管式电流互感器，并在降压变压器高压侧增加一个简单的电流保护，与先立的电流互感器连接作为引线保护。更换时，保护停用，采用旁路保护作为引线和旁路母线保护，保护配置复杂，电流保护和旁路保护全程都要考虑励磁涌流的影响。如何选择，就要看各地的操作习惯了。

来源：中电站集控运行技术网