【正文】 進(jìn)行新裝置的測(cè)試，從而為研究智能保護(hù)及靈活輸電系統(tǒng)的控制策略提供了一流的實(shí)驗(yàn)條件。堅(jiān)持智能化與科學(xué)化原則，集中監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)方調(diào)度功能，220kV 變電站主變保護(hù)雙重化保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與控制單元直接安裝于開關(guān)柜內(nèi)，采用交流采樣從電流或電壓互感器直接進(jìn)行測(cè)量，省掉電量變送器，有些還可以省掉開關(guān)柜上的指示儀表。220kV 主變壓器應(yīng)采用兩套獨(dú)立的主保護(hù),每套主保護(hù)均應(yīng)配置完整的后備保護(hù),同時(shí)必須保證兩套主、后備保護(hù)在交、直流回路上的獨(dú)立性。正常運(yùn)行方式下,兩套獨(dú)立的主保護(hù)宜同時(shí)投入。 變電所主變各側(cè)TA 的設(shè)置 220 kV 側(cè)和110 kV 側(cè)TA 一般在斷路器處獨(dú)立設(shè)置。220 kV 側(cè)TA 一般有4 至5 組二次繞組,其中, 老變電所220 kV 側(cè)TA 一般有4 組二次繞組,新建變電所220 kV 側(cè)TA 一般有5 組二次繞組。110 kV 側(cè)TA 一般有3 至4 組二次繞組, 其中, 老變電所110 kV 側(cè)TA 一般有3 組二次繞組, 新建變電所110 kV 側(cè)TA 一般有4 組二次繞組。 另外, 還在主變220 kV 側(cè)和110 kV 側(cè)套管處設(shè)置套管TA,套管TA 一般有3 組二次繞組。 對(duì)帶旁路接線的旁路開關(guān), 在旁路開關(guān)處設(shè)置獨(dú)立的旁路TA。35 kV側(cè)TA 的設(shè)置一般在35 kV 開關(guān)室外至主變之間,或在斷路器處設(shè)置獨(dú)立( 此時(shí), 由于35 kV 側(cè)負(fù)荷較輕, 一般不考慮35 kV 開關(guān)停、旁路開關(guān)帶) , 該TA一般有3 至4 組二次繞組。 雙主雙后主變保護(hù)電流回路接入方式圖11 單套主變壓器保護(hù)電流互感器次級(jí)配置圖采用雙主保護(hù)與雙后備保護(hù)的主變壓器保護(hù)后，如何接入電流互感器的二次回路，這將是需要考慮的問題。對(duì)于主保護(hù)與后備保護(hù)分開的保護(hù)，常常主保護(hù)與后備保護(hù)分別接一組電流互感器的次級(jí)，差動(dòng)保護(hù)接獨(dú)立電流互感器，后備保護(hù)接主變壓器套管電流互感器的次級(jí)，如圖11所示。在雙母帶旁路主接線方式下，旁路開關(guān)代主變壓器開關(guān)時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的電流回路進(jìn)行相應(yīng)切換，后備保護(hù)的電流回路不用切換。圖12 雙重化主變壓器保護(hù)電流互感器次級(jí)配置圖圖11中看出，差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍包括主變壓器的獨(dú)立電流互感器至套管的引線，當(dāng)旁代時(shí)則包括旁路母線。采用雙主保護(hù)與雙后備保護(hù)的主變壓器保護(hù)一般將第一套保護(hù)接原差動(dòng)保護(hù)電流互感器次級(jí)，即接獨(dú)立電流互感器，旁代時(shí)需切換；第二套保護(hù)接原后備保護(hù)電流互感器次級(jí)，即接套管電流互感器，旁代時(shí)不需切換，但對(duì)降壓變壓器的高壓側(cè)來說，無論是差動(dòng)保護(hù)還是該側(cè)的后備保護(hù)，其保護(hù)范圍不包括開關(guān)電流互感器到變壓器套管的引線；對(duì)低壓側(cè)來說，其后備保護(hù)的保護(hù)范圍指向非電源側(cè)，所以引線故障將由后備保護(hù)切除。電流具體接入見圖12。在獨(dú)立電流互感器次級(jí)足夠時(shí)，可將第二套保護(hù)也接入獨(dú)立電流互感器，旁代時(shí)切套管電流互感器，這可確保正常運(yùn)行時(shí)兩套保護(hù)均有足夠的保護(hù)范圍，當(dāng)?shù)谝惶妆Ｗo(hù)因故退出時(shí)，不至于因第二套保護(hù)存在死區(qū)而影響主變壓器的正常運(yùn)行。但電流二次回路的切換較麻煩，因操作不當(dāng)會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的情況時(shí)有發(fā)生，故保護(hù)方式滿足要求時(shí)，不建議過多進(jìn)行電流回路的切換。因此，該回路在設(shè)計(jì)及施工時(shí)可接好，運(yùn)行時(shí)旁代只切第一套，當(dāng)?shù)谝惶妆Ｗo(hù)因故退出時(shí)，將第二套保護(hù)的電流回路切至獨(dú)立電流互感器。為避免電流回路的切換，可兩套保護(hù)均使用套管電流互感器，在降壓變壓器的高壓側(cè)增設(shè)簡(jiǎn)單電流保護(hù)，接獨(dú)立電流互感器作引線的保護(hù)，當(dāng)旁代時(shí)停用該保護(hù)，啟用旁路保護(hù)作引線及旁路母線的保護(hù)，這樣保護(hù)配置較復(fù)雜，該電流保護(hù)或旁路保護(hù)整定時(shí)要考慮勵(lì)磁涌流的影響。如何取舍取決于各地的運(yùn)行習(xí)慣。 針對(duì)220kV主變壓器保護(hù)的配置 220kV變壓器保護(hù)配置的原則 主保護(hù) （1）差電流速斷保護(hù)；（2）比例制動(dòng)保護(hù)差動(dòng)采用二次諧波制動(dòng)原理；（3）比例制動(dòng)保護(hù)差動(dòng)采用間斷角閉鎖原理；（4）設(shè)有CT二次回路斷線檢查告警信號(hào)或閉鎖差動(dòng)保護(hù)（不包括差流速斷）的功能。主保護(hù)瞬時(shí)啟動(dòng)跳3側(cè)開關(guān)。 后備保護(hù)A 220kV側(cè)a復(fù)合電壓閉鎖方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)），I段2級(jí)時(shí)限，第1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第2級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；b復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)，I段1級(jí)時(shí)限，動(dòng)作后跳3側(cè)斷路器；c零序電壓閉鎖零序方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)）分2段，每段2級(jí)時(shí)限，2段第1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，2段第2級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；d零序電壓閉鎖零序過流保護(hù)，1段2級(jí)時(shí)限，第1時(shí)限動(dòng)作跳3側(cè)斷路器，第2級(jí)時(shí)限留作備用；e間隙過流保護(hù)，1段1級(jí)時(shí)限，跳3側(cè)斷路器；f間隙過電壓保護(hù)，1段1級(jí)時(shí)限，跳3側(cè)斷路器；g過負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號(hào)；h設(shè)置過負(fù)荷聯(lián)切110kV以及35kV線路啟動(dòng)回路；i設(shè)斷路器失靈啟動(dòng)回路；j設(shè)置非全相保護(hù)。B 110kV側(cè)a復(fù)合電壓閉鎖方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)），1段2級(jí)時(shí)限，第1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第2級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；b復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)，1段1級(jí)時(shí)限，動(dòng)作后跳3側(cè)斷路器；c零序電壓閉鎖零序方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)），分2段，每段2級(jí)時(shí)限，2段第1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，2段第2級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；d零序電壓閉鎖零序過流保護(hù)，1段2級(jí)時(shí)限，第1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳3側(cè)斷路器，第2級(jí)時(shí)限留作備用；e間隙過流保護(hù)，1段1級(jí)時(shí)限，跳3側(cè)斷路器；f間隙過電壓保護(hù)，1段1級(jí)時(shí)限，跳3側(cè)斷路器；g過負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號(hào)。C 10kV側(cè)a復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)，1段2級(jí)時(shí)限，第1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第2級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器； b過負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號(hào)；c設(shè)低周減載保護(hù)電流啟動(dòng)回路。 非電量保護(hù)（1）重瓦斯引入接點(diǎn)，發(fā)出信號(hào)并順時(shí)跳3側(cè)斷路器；（2）輕瓦斯引入接點(diǎn)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；（3）溫度引入接點(diǎn)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；（4）風(fēng)冷消失引入接點(diǎn)，動(dòng)作于信號(hào)且經(jīng)常延時(shí)動(dòng)作于跳閘；（5）壓力釋放保護(hù)引入接點(diǎn)，動(dòng)作于信號(hào)且延時(shí)動(dòng)作跳3側(cè)斷路器；（6）非電量保護(hù)引入接點(diǎn)均為強(qiáng)電220V開關(guān)量空接點(diǎn)。 電源（1）差動(dòng)保護(hù)裝置均獨(dú)立設(shè)置電源。（2）后備保護(hù)裝置均獨(dú)立設(shè)置電源。 其他技術(shù)要求（1）高、中、低3側(cè)的復(fù)合電壓并聯(lián)，以保證高、中壓側(cè)靈敏度，并可采用連接片投退其中任何一側(cè)復(fù)合電壓。（2）高（中）壓側(cè)的復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù)中方向元件電壓交叉引線，方向元件投退靠控制字實(shí)現(xiàn)。（3）根據(jù)“反措”，要求裝置各保護(hù)段時(shí)限都可用硬壓板控制投退。（4）本保護(hù)直流工作電源為220V，當(dāng)工作電源消失、保護(hù)裝置應(yīng)閉鎖跳閘出口，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。（5）保護(hù)裝置的主、后備保護(hù)應(yīng)分別經(jīng)熔斷器接入獨(dú)立電源。（6）保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的輸出接點(diǎn)用于跳閘、遠(yuǎn)動(dòng)、故錄、報(bào)警等回路，并備用接點(diǎn)。（7）裝置的跳閘出口繼電器應(yīng)有自保持，并有監(jiān)視手段，使用人工復(fù)歸，出口繼電器應(yīng)為強(qiáng)電220V.（8）本體非電量保護(hù)引入本裝置的接點(diǎn)可以再擴(kuò)充，引入接點(diǎn)均為強(qiáng)電220V開關(guān)量空接點(diǎn)。 兩套主保護(hù)裝置的特點(diǎn)A、 WBZ1201型（二次諧波原理）差動(dòng)主保護(hù)（含主、后備保護(hù)）特點(diǎn)（1）該保護(hù)的最大特點(diǎn)是在變壓器空投內(nèi)部故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作可以不受非故障相勵(lì)磁涌流影響；（2）裝置整體配置采用多CPU分層式結(jié)構(gòu)，主保護(hù)、后備保護(hù)以及監(jiān)控管理都由獨(dú)立CPU的模件完成，每個(gè)模件都可獨(dú)立完成一種或多種功能。（3）監(jiān)控管理與各保護(hù)模件聯(lián)系采用串行通訊模式。（4）監(jiān)控管理單元完成人機(jī)對(duì)話、信息收集、事件記錄、時(shí)鐘校對(duì)、對(duì)各保護(hù)單元巡檢等功能，同時(shí)設(shè)有一個(gè)RS232C接口，與監(jiān)控系統(tǒng)或其他就地管理系統(tǒng)相聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)保護(hù)的就地或異地管理。（5）設(shè)有CT二次回路斷線檢查告警信號(hào)或閉鎖差動(dòng)保護(hù)功能。B、WBZ04型（間斷角原理）差動(dòng)主保護(hù)特點(diǎn)（1）采用間斷角原理，對(duì)于主變各種狀況下發(fā)生的內(nèi)部故障均能快速可靠切除。（2）采用高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣頻率高達(dá)2400Hz（每周48點(diǎn)），保證其具有很高間斷角測(cè)量精度。（3）采用多微處理器并行工作結(jié)構(gòu)，有3個(gè)相互獨(dú)立的微處理器系統(tǒng)分別完成三相保護(hù)，靈一微處理系統(tǒng)完成人機(jī)界面、監(jiān)控管理等功能。（4）裝置提供2個(gè)串行通訊接口，第1串口按EISASRS232C或RS422/485標(biāo)準(zhǔn)接口方式，用于和綜合化系統(tǒng)或RTU通訊。第2串口按EISARS232C標(biāo)準(zhǔn)接口，可使用PC機(jī)進(jìn)行定制整定、調(diào)試和故障分析。（5）設(shè)有CT二次回路斷線檢查告警信號(hào)或閉鎖差動(dòng)保護(hù)的功能。 變壓器保護(hù)的二次接線 兩套保護(hù)采用獨(dú)立的交流電流和電壓回路220kV主變保護(hù)雙主、雙后配置是基于任何一套保護(hù)退出運(yùn)行，均不影響主變的正常工作而設(shè)置的。因此25項(xiàng)中明確規(guī)定，兩套保護(hù)的交流電流回路應(yīng)相互獨(dú)立，目前對(duì)采用不同的電流互感器二次繞組是沒有任何異議的，但對(duì)電壓回路的相互獨(dú)立性卻存在不同的意見。（1）是否取自不同的電壓互感器二次繞組由于變壓器過電流保護(hù)的復(fù)合電壓閉鎖原件均取自各側(cè)復(fù)合電壓的“或”邏輯，因此保護(hù)要求兩套完全獨(dú)立的交流電壓輸入似乎不是非常必要，即使設(shè)置，可能對(duì)變壓器而言提供兩套完全獨(dú)立的10kV交流電壓回路，應(yīng)該還稍重要些。這是由于其他側(cè)母線電壓對(duì)10kV故障的反應(yīng)靈敏度較差。由于220kV線路保護(hù)均為雙主、雙后的配置，因此在同樣的交流電壓相互獨(dú)立的要求下，對(duì)220kV母線電壓互感器可選用帶四個(gè)二次繞組的設(shè)備，即：三個(gè)星型繞組，一個(gè)開口三角繞組。對(duì)220kV變壓器保護(hù)而言，三個(gè)星型繞組中除一個(gè)專供計(jì)量外，一個(gè)供保護(hù)一，一個(gè)經(jīng)不同的空氣開關(guān)后供保護(hù)二和測(cè)量回路。舊有母線電壓互感器，由于只有兩個(gè)星型繞組，因此兩套保護(hù)的交流電壓均取自同一個(gè)繞組，此時(shí)應(yīng)注意兩組電壓需經(jīng)不同的分支開關(guān)。（2）電壓切換箱是否雙配置過去工程設(shè)計(jì)中變壓器各側(cè)一般均采用單套電壓配置的方法，這樣當(dāng)切換箱故障時(shí)，變壓器后被保護(hù)功能將不再完整。因此對(duì)于目前從源頭上已有兩套交流電壓提供的前提下，可通過增加分相操作箱中電壓切換插件的方式使變壓器220kV側(cè)具備雙電壓切換回路。但對(duì)于220kV側(cè)有旁路的接線形式，我認(rèn)為需在保護(hù)屏已有的三套電壓切換回路的情況下再增加一套，且旁路代路方式不是經(jīng)常出現(xiàn)，因此可以不考慮。 電流互感器二次繞組的保護(hù)配置雙母線接線方式：對(duì)于目前普遍采用的高、中壓側(cè)雙母接線形式，在變壓器的電流互感器二次繞組保護(hù)配置中應(yīng)注意一下幾個(gè)問題：（1）220kV側(cè)斷路器失靈保護(hù)于母線保護(hù)的范圍應(yīng)交叉，這主要是考慮對(duì)任意點(diǎn)故障均能保證快速切除；（2）高、中壓側(cè)間隙保護(hù)和零序保護(hù)的電流互感器二次繞組均采用雙配置，這樣做不僅可以滿足兩套保護(hù)交流電流回路完全獨(dú)立的要求，且工程實(shí)際中也較易實(shí)現(xiàn)；（3）主保護(hù)范圍應(yīng)將10kV斷路器包括在內(nèi)，既：10kV電流互感器應(yīng)安裝在斷路器和母線側(cè)刀閘之間。這點(diǎn)在過去的工程中暢飲開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的問題或選型時(shí)沒注意而未實(shí)現(xiàn)，從而造成當(dāng)10kV斷路器與電流互感器間故障或10kV開關(guān)失靈時(shí)，故障切除時(shí)間太長(zhǎng)，嚴(yán)重?fù)p害變壓器。（4）兩套保護(hù)的10kV側(cè)的電流回路接開關(guān)柜內(nèi)的電流互感器，從而盡量擴(kuò)大差動(dòng)保護(hù)范圍。 失靈啟動(dòng)回路雖然《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定：“一般不考慮由變壓器保護(hù)啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)。如變壓器保護(hù)啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)時(shí)，也必須設(shè)有相電流原件，并不允許由瓦斯保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)失靈保護(hù)?！钡紤]到目前變壓器高壓側(cè)斷路器很多都采用的事電氣三項(xiàng)聯(lián)動(dòng)，而非機(jī)械三項(xiàng)聯(lián)動(dòng)方式，故障幾率與220kV線斷路器均等，因此變壓器電氣量保護(hù)仍需啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)。在啟動(dòng)變壓器高壓側(cè)斷路器失靈的回路中，只需注意本體保護(hù)出口接點(diǎn)不并入失靈啟動(dòng)即可達(dá)到以上目的。 變壓器跳閘出口25項(xiàng)中規(guī)定主變的兩套保護(hù)應(yīng)同時(shí)作用于220kV側(cè)斷路器的兩個(gè)線圈，這樣的規(guī)定可能是考慮到即使在任意一套保護(hù)和一套跳閘線圈重復(fù)故障的情況下，仍能保證故障的順利切除。但首先是這樣將增加大量跳閘出口壓板，如交叉跳220kV變高斷路器、母聯(lián)斷路器、分段斷路器，不僅使保護(hù)接線復(fù)雜，運(yùn)行檢修中壓板投退繁瑣，且這種剛好發(fā)生于兩套保護(hù)跳閘系統(tǒng)中各一個(gè)環(huán)節(jié)的交叉故障的幾率很小，因此仍采用兩套保護(hù)分別作用于斷路器兩套跳閘線圈的方式。 非全相保護(hù)對(duì)于舊有斷路器，若本身沒有自帶非全相保護(hù)，則需依靠變壓器保護(hù)中的非全相保護(hù)功能。為了接線方便設(shè)計(jì)中采用由斷路器操作箱中TWJ和HWJ的組合接點(diǎn)啟動(dòng)非全相保護(hù)的方式，而根據(jù)反措要求擴(kuò)展后的觸點(diǎn)只能作為信號(hào)觸點(diǎn)，不能作為保護(hù)的判據(jù)，更不能采用該類觸點(diǎn)作為非全相保護(hù)和失靈保護(hù)的判據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中確實(shí)也出現(xiàn)過因非全相取斷路器位置監(jiān)視繼電器輔助觸點(diǎn)為判據(jù)，加上區(qū)外故障，導(dǎo)致斷路器誤跳閘的事故。因此非全相保護(hù)的啟動(dòng)接點(diǎn)應(yīng)直接取斷路器輔助觸點(diǎn)，并注意日常維護(hù) 變壓器保護(hù)原理 瓦斯保護(hù)在變壓器油箱內(nèi)常見的故障有繞組匝間或?qū)娱g絕緣破壞造成的短路，或高壓繞組對(duì)地絕緣破壞引起的單相接地。變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的任何一個(gè)故障時(shí)，由于短路電流和短路點(diǎn)電弧的作用，將使變壓器油及其他絕緣材料因受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，它們就要從油箱里流向油枕的上部，當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)，油會(huì)迅速膨脹并有大量的氣體產(chǎn)生，此時(shí)，回游強(qiáng)烈的油流和氣體沖向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部的故障時(shí)的這一特點(diǎn)，可以構(gòu)成反映氣體變化的保護(hù)裝置，稱之為瓦斯保護(hù)。 氣體繼電器構(gòu)成和動(dòng)作原理 瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的基本保護(hù)，它的主要器件是瓦斯繼電器，安裝的位置在油箱與油枕之間的聯(lián)接管道中。為了能使該變壓器內(nèi)部積聚的氣體經(jīng)過與瓦斯繼電器聯(lián)接的管道，并順利流入油枕，根據(jù)變壓器安裝的相關(guān)規(guī)程規(guī)定，應(yīng)當(dāng)把變壓器靠油枕一側(cè)的位置墊高，使變壓器的大蓋沿瓦斯繼電器的方向上高出有1％．1．5％的升高坡度，另一個(gè)是變壓器油箱到油枕聯(lián)接管的坡度為2％．4％(這個(gè)坡度是由廠家制造好的)。變壓器大蓋坡度要求在安裝變壓器時(shí)從底部墊好。這2個(gè)坡度都是為了防止在變壓器內(nèi)貯存空氣以及故障時(shí)，便于使氣體迅速可靠