220kV變壓器雙差動保護TA配置改進
隨著綜合自動化變壓器在中國的迅速推廣和應(yīng)用,作為220 kV變壓器主保護之一的差動保護,普遍采用大小差模式作為其差動保護的標準配置。
大差動保護采用主變各側(cè)開關(guān)TA構(gòu)成回路,小差動保護采用主變高、中壓側(cè)套管TA及變低進線開關(guān)TA構(gòu)成回路。大小差TA配置情況見表1及圖1。
從大小差TA配置可以知道,大差動保護范圍在主變各側(cè)開關(guān)TA之間,而小差動保護范圍在主變套管TA及變低進線開關(guān)TA之間,大差動保護范圍不僅完全包括小差動保護范圍,而且還包括主變高、中壓側(cè)套管至相應(yīng)開關(guān)TA的引線部分。因此,在主變故障時,大小差保護會同時動作,有效保障主變的安全運行;在主變變高或變中開關(guān)TA至主變套管引線故障時,通過大差保護快速切除故障,這種大小差TA配置方案,能很好地滿足主變在正常運行方式下快速保護的要求。
但是,在主變變高或變中開關(guān)由旁路開關(guān)代運行時,為了防止大差動保護誤動,必須要退出大差保護,只保留小差保護運行。這就造成了主變差動保護范圍的縮小,使大差動保護與小差動保護之間的空檔失去了快速保護,給主變及系統(tǒng)的安全運行造成不利的影響。
1差動保護在主變代路運行中的不足
由于主變大小差保護TA配置固定,保護范圍又不完全重疊,在大差動保護退出時,大差動保護的全部保護范圍無法由小差動保護承擔。以圖1為例,分析如下:
1.1主變高壓側(cè)代路運行時情況
當主變變高2201開關(guān)由旁路2030開關(guān)代運行時,由于退出了大差保護,保留小差保護。此時旁路2030開關(guān)到高壓側(cè)套管TA(包括旁母)引線在小差保護范圍之外,變中套管到101開關(guān)之間引線也不在小差保護范圍內(nèi)。為了克服主變高壓側(cè)引線在代路失去差動保護留下的快速保護真空,目前,已通過給旁路2030開關(guān)配備一套零序和距離保護快速段來加以解決,當變高引線故障時,旁路2030開關(guān)能快速跳閘,但變中101開關(guān)和變低501開關(guān)卻不能快速跳閘,需高壓側(cè)及中壓側(cè)后備保護來實現(xiàn)。當變中101開關(guān)到主變中壓側(cè)套管之間故障時,也只能通過主變后備保護來實現(xiàn),延長了切除故障的時間,使主變承受了長時間大電流沖擊,縮短了其壽命,甚至造成主變絕緣損壞或燒毀。
1.2主變中壓側(cè)代路運行時情況
當主變變中101開關(guān)由旁路190開關(guān)代運行時,同樣必須退出大差保護,保留小差保護。此時主變2201開關(guān)到變高套管TA引線及旁路190開關(guān)TA到變中套管TA之間引線不在差動保護范圍內(nèi)。為了解決主變中壓側(cè)引線在代路失去差動保護問題,目前已通過給旁路190開關(guān)配備了一套代變中開關(guān)的零序和距離快速段保護定值得到解決。當變中引線故障時,旁路190開關(guān)能瞬時跳閘,而高壓側(cè)2201開關(guān)及變低501開關(guān)要主變后備保護來跳閘;當變高引線故障時,也只能由主變后備保護來實現(xiàn)。由于主變后備保護一方面延長了切除故障時間,對主變造成損害,另一方面由于主變后備保護先動作跳母聯(lián),使保護跳閘范圍擴大,破壞了母線正常運行方式,甚至造成停電范圍的擴大化。
2雙差動TA配置的改進建議
為了徹底解決大小差動保護在主變代路運行中存在的不足,提出了新的雙差動TA配置方案。具體TA配置情況見表2。
通過改進雙差動TA配置,在不改變總差動保護范圍情況下,使主變高壓側(cè)引線及中壓側(cè)引線分別落在兩個不同的差動保護范圍,使差動1和差動2的差動保護范圍相對均衡。差動 1和差動2沒有大小差動之分,在主變正常運行時,其綜合保護效果與大小差動保護是一樣的;在主變代路運行時,通過旁路快速保護的配合也能達到大小差動保護的作用。
當主變變高2201開關(guān)由旁路2030開關(guān)代路時,將差動1退出,差動2運行,由旁路2030開關(guān)配置的零序和距離快速保護與差動2構(gòu)成主變及其高中壓側(cè)引線的速動保護,相當于主變的大差動;當主變變中101開關(guān)由旁路190開關(guān)代路時,則退出差動2保護,由差動1保護運行,由旁路190開關(guān)配置的零序和距離快速保護與差動1構(gòu)成主變及其引線的速動保護,徹底解決了大小差動保護在主變代路運行中存在的不足,提高了主變運行的安全和電網(wǎng)運行的穩(wěn)定。
當然,還要對旁路2030開關(guān)及190開關(guān)保護二次回路進行簡單的改造,使旁路2030開關(guān)或 190開關(guān)在代主變運行時具有聯(lián)跳主變其它兩側(cè)開關(guān)的功能,避免主變代路側(cè)引線故障時另外兩側(cè)開關(guān)需主變后備保護來跳閘,造成總跳閘時間延長及跳閘范圍擴大的問題。該功能可以通過壓板投退來實現(xiàn),在代主變開關(guān)運行時該壓板投入,在不代主變開關(guān)運行時則退出。
3結(jié)束語
從以上分析可知,提出的差動1和差動2有關(guān)TA配置不用增加新設(shè)備和投資,只需進行主變差動TA二次改接線和圖紙更改即可,簡單方便。目前,珠海220kV變壓器差動保護普遍采用大小差配置,其TA配置存在改進的地方。因此,有必要采取相關(guān)措施以提高主變差動保護在主變不同運行方式下的適應(yīng)能力,為主變的安全運行更好地發(fā)揮作用。
評論