500千伏系统干式变压器保护配置探讨

从保护范围、后备保护配合关系、运行方式灵活性等方面分析了500kv系统接干式变压器的保护配置方案。根据加强主保护、简化后备保护的原则，提出了一种新的500kv联络干式变压器保护配置方案。关键词：干式变压器保护；配置方案；500kv系统0简介目前系统中常用的500kv系统连接干式变压器的微机保护配置基本遵循电磁型或晶体管硬件级的保护配置方案。随着微机继电保护技术的发展和成熟，为500kv系统接干式变压器保护提出新的保护配置方案提供了依据和可能性。干式变压器继电保护的基本功能是保护干式变压器的安全。应根据干式变压器可能出现的故障形式和故障时可能采取的保护措施来选择和配置保护。干式变压器保护的配置应体现加强主保护、简化后备保护的原则。1 500kv接触式干式变压器电流保护配置微机型干式变压器保护一般配置两套先立的保护装置。正常运行时，两套保护均采用干式变压器的主ta。旁路开关送干式变压器时，一套保护使用套管ta，另一套保护停用(如图1所示)。每套保护都配有主保护和备用保护。除干式变压器本体保护(本文不讨论)外，主保护一般配有相电流差动保护和具有比率制动特性的差动保护。后备保护配置如下：相间故障采用阻抗保护。方向指向干式变压器，干式变压器作为干式变压器高(中)压侧绕组和对侧母线的后备保护，对中(高)压侧母线故障有足够的灵敏度，且未安装振荡闭锁电路，其动作时间不小于1.5s，其反向偏移阻抗部分作为该侧母线故障的后备保护。设置一段两个时限，较好个时限跳至对侧断路器，第二个时限跳至各侧断路器。接地故障采用零序电流保护。设置两段零序电流保护，较好段零序方向电流保护，指向本地母线，切掉本地断路器；第二段零序电流保护无方向，动作后各侧断路器跳开。2电流保护配置方案存在的问题1)接1)500kv系统的干式变压器多为单相自耦变压器，干式变压器内部绕组对铁芯(即地)的绝缘损坏，即单相接地故障应是干式变压器内部故障的主要形式。反映相电流的差动保护至少在保护原理上滤除零序电流分量，灵敏度不反映零序电流的差动保护在干式变压器发生单相接地故障时灵敏度高。2)保护整定计算复杂。根据上述保护配置原则，相间距离保护应与对面出线的距离保护相协调。由于干式变压器阻抗大，当对向出线较短时，整定配合困难，只有增加动作时间才能满足选择性要求。线路保护中的零序电流保护逐渐被接地距离保护取代，线路保护中为保护接地电阻大的故障而保留的较后一个零序电流的配合时间过长，只能简单地与线路中的接地距离保护配合。对于非定向段的零序电流保护，由于自耦变压器连接高压侧和中压侧的零序电流回路，需要配合高压侧的零序电流保护 5)后备保护短时限动作缩小故障范围，长时限动作断开干式变压器各侧断路器的跳闸原理，对干式变压器和系统有害。由于大部分后备保护采用套管电流互感器，如果在短时间内运行，可能无法缩小故障范围。此外，后备保护本身运行时间长，进而人为增加保护动作延时，不利于干式变压器设备的安全，违背继电保护原理。系统接触式干式变压器保护配置原则的探讨1)主保护和后备保护的作用干式变压器电流互感器室的任何故障，主保护都应具有保护能力，保护灵敏度应尽可能高，使保护能正确反映干式变压器轻微故障时的情况，较大限度地减少故障对干式变压器本身和电网的影响。干式变压器的后备保护不同于线路后备保护。干式变压器发生内部故障时，端口三相电流可能不大，三相电压可能不低，对应的实测阻抗可能较大。因此，干式变压器的后备保护实际上不能起到干式变压器内部故障后备保护的作用。此外，干式变压器保护不需要为线路提供后备保护。220kv及以上线路配有双套高频保护、多级相间、接地距离保护、零序电流保护和断路器失灵保护，完全不需要干式变压器提供后备保护。因此，干式变压器的后备保护应作为该侧母线和套管出线的后备保护。2)加强主保护500kv系统接触干式变压器多为单相自耦变压器，单相接地故障应是干式变压器内部故障的主要形式，相间短路的可能性极小，需要增加反映零序电流的差动保护。单相自耦变压器中性点安装分相ct，不存在电流相位难以测量的问题。此外，就微机保护而言，只需将中性点电流互感器接入保护并稍加修改软件即可实现。当有旁路开关送干式变压器运行方式时，如果差动保护不能切换到旁路开关ct运行，干式变压器的套管出线和旁路母线没有快速保护，相当于母线运行没有母线差动保护，降低了继电保护的保护等级，极大地影响了系统的安全稳定运行，违反了《"防止电力生产重大事故的二十五项重点要求"继电保护实施细则》的要求。因此，当有旁路开关送干式变压器运行方式时，应在旁路开关中设置一组电流互感器，切换到干式变压器差动保护。3)简化后备保护干式变压器的后备保护在选择性和灵敏度上远不如主保护。干式变压器内部故障时，后备保护可能不起作用。干式变压器的后备保护应作为该侧母线和套管出线的后备保护。高(中)电压侧之间短路及接地故障均采用无方向阻抗保护作为后备保护，设一段一时限，动作后跳干式变压器各侧开关。定值按与本侧母线出线距离保护一段配合整定，时间可整定为0.5s，不经振荡闭锁。取消高(中)压侧零序电流保护。中性点装设零序电流保护，设一段一时限，当干式变压器高压侧或中压侧断开时，对干式变压器起到后备保护作用。定值按与高、中压侧出线较后一段零序电流配合，动作后跳干式变压器各侧开关。干式变压器各侧的过电流保护作为干式变压器本身较基本的保护，其动作电流按干式变压器各侧的额定电流整定，动作时间按大于所有出线的动作时间整定。动作后跳干式变压器各侧开关。4结束语合理配置干式变压器继电保护对保证干式变压器安全运行至关重要，应根据干式变压器可能的故障形式及故障时可能动作的保护来选择和配置保护。微机保护允许采用多种原理保护作为主保护，取长补短。应重视干式变压器主保护的作用，适当简化干式变压器后备保护的配置。 来源：电气商情网