变压器的复合电压闭锁过流保护整定原则探讨

作者：王晓梅

来源：《城市建设理论研究》2014年第30期

摘要：对于常规的变压器复合电压闭锁过流保护的整定按整定规程整定，但对于特种的变压器或炉变的复合电压闭锁过流保护的整定就应该考虑更加全面，考虑不周将可能造成拒动越级跳闸。本文重点分析了特种变压器的复合电压闭锁过流保护在整定过程中存在的问题，并提出了切实可行的解决办法。

关键词：特种变压器；复合电压闭锁过流保护；整定配合。 中图分类号：TM4文献标识码： A 引言

在一用户变电站内安装使用的炉变，仅采用了变压器的后备保护，由于将复压过流保护的复压元件功能投入，且无纯过流保护功能，上级线路保护的复压元件保护功能又退出，造成了炉变侧发生大电流突变情况下变压器后备保护没有动作，而越级至线路保护动作。为了能够避免发生类似现象，要求整定人员对复压过流保护功能的合理使用做进一步的认识。

电力系统出现故障时常伴随的现象是电流的增大和电压的降低，过流保护就是通过系统故障时电流的急剧增大来实现的。复合电压闭锁过流保护原理上就是普通过流保护里加入一个复压元件，当系统发生短路故障时电流上升电压下降，复压过流就是根据这个条件产生的必须电流超过过流整定值且电压低于复压定值保护才会动作避免了一些非故障但电流瞬间升高电压变化不大时（比如电机启动瞬间电流是额定电流10倍）保护误动作，提高系统稳定性。 1.存在问题 1.1.事故经过：

图1用户变电站接线情况

1.1.1.M开关配置线路保护，N开关配置WBH-818A主变后备保护作为炉变的主保护。 1.1.2.保护动作信息：

1.1.2.1.保护动作情况：M开关线路装置620 ms复压过流Ⅱ段Ⅰ时限动作。动作相为A相，动作电流为6.01A，现场实际CT变比为400/5，折合一次故障电流为480A。 1.1.2.2.装置信号指示灯及光字牌，保护屏：线路装置告警灯亮、Ⅰ时限动作灯亮。 1.2故障简要说明

故障地点发生在L线路所带1#、2#炉变低压侧，故障相别为A相，故障类型属于相过流，故障原因是用户误操作引起的。 1.3故障录波图

图2用户变电站故障录波图 2.原因分析及整定配合改进

2.1介绍常规变压器复合电压闭锁过流保护的原理及整定原则

2.1.1.复合电压元件由负序电压元件和低电压元件两部分组成。负序电压元件反映系统的不对称故障，低电压元件反映系统对称故障。

判据说明：下列两个条件中任一条件满足时，复合电压元件动作。 U2＞U2op U2op为负序电压整定值；

U＜UopUop为低电压整定值，U为三个线电压中最小的一个； 复合电压的逻辑图，如下图所示：

图3复合电压逻辑图

2.1.2.常规变压器高压侧过流保护，可通过整定相关定值控制字选择各段过流是否投入，是否经复合电压闭锁，有需要时可选择是否经方向闭锁。低压侧过流保护，可通过整定相关定值控制字选择各段过流是否投入，是否经复合电压闭锁。复合电压元件的动作逻辑可通过“复压控制字”选择。

2.1.3.当某侧发生TV异常时，对复压过流保护的影响如下：

对于低压侧复压过流保护，低压侧TV异常后，一般退出复压元件，开放过流保护。对于高压侧复压过流保护，若“复压控制”选为“投入”即仅取“本侧”复压时，则应将判别高压侧复合电压和TV异常的装置的“TV异常闭锁复压”定值整定为“退出”，即高压侧TV异常后不闭锁高压侧复合电压，若高压侧复合电压条件满足，则开放高压侧复压过流保护；若“复压控制”选为取各侧复压时，则应将判别高、低压侧复合电压和TV异常的装置的“TV异常闭锁复压”定值整定为“投入”，即某侧TV异常后闭锁该侧复合电压，高压侧复压过流保护需由另一侧复合电压来开放。 2.2.误动分析

用户变电站人员调整厂内1#、2#炉变低压侧交变直硅链档位时误操作，导致L线路所 带1#、2#炉变低压侧负荷电流瞬间增大，M开关A、B、C相电流超过复压过流Ⅱ段Ⅰ时限动作值，其中A相最大为6.01A（定值为4.74A），因定值中复压闭锁功能未投入，故保护动作跳开M开关。从保护装置动作记录及故障录波来看，均能反映故障过程（保护正确动作）：复压过流Ⅱ段Ⅰ时限动作，保护动作跳闸。 2.3.原因分析

N开关配置的WBH-818A主变后备保护，其中复压过流保护功能在投， 炉变工作人员操 作不当引起的负荷电流突然增大，而电压基本没有变化，按配置保护的原则应该是N开关先动作，而且N开关仅从过流定值上看一次值为273A，时间也比M开关的短一个时间级差，但为什么没有动作，而直接在M开关处发生跳闸。原因是N开关的复压过流功能在投，而复压功能开放的条件是三相电压任意一相线电压满足小于低电压定值，但实际情况是电压根本就没有降低，所以复压闭锁功能起作用了，N开关电流定值虽然满足动作要求，但是复压过流闭锁住了该保护。

2.4.解决措施

通过上述分析和研究知道，按照目前常规的变压器的复压过流保护整定在用户的特种变压器时，由于用户负荷性质决定了它的负荷电流在启动的瞬间有可能很大，而它一般都是从高电压等级直接降为低电压的变压器，故为了供电的可靠性需要考虑是否投入复压闭锁功能，怎样投复压元件才合理，怎样避免误动、拒动的发生。针对上述问题，现提出如下解决措施： 1)正常情况下，用户侧的特种变压器只配置变压器后备保护，为了防止出现因为负荷电流突然增大，引起后备应该动作但又没有动作，一般将复压元件退出，当做过流保护功能来使用，即复压闭锁功能退出，目的是有故障让快速切除。

2)用户侧的特种变压器应配置变压器差动保护，与复压过流保护定值和时限配合，保证保护的灵敏性及可靠性。

3)變压器保护装置应按变压器数量配置，尽量不要多台变压器公用一套变压器保护。 4)定值计算校核时注意上下级定值、时限及控制字的配合关系。 5)加强用户变电站电气运行人员的培训和管理。 3.结束语

本文结合案例介绍了复合电压闭锁过流保护的原理以及哪些情况下才能投该保护功能。并针对用户炉变配置的变压器后备保护的复压过流保护功能存在的问题，对此种变压器的复压闭锁过流保护的整定配合进行了重点分析研究，提出了切实可行的改进措施。

参考文献：

1)崔家佩等，电力系统继电保护与安全自动装置整定计算，中国电力出版社，1993 年。

2)国家电力调度通信中心编著，国家电网公司继电保护培训教材，中国电力出版社， 2009年。 作者简介

姓名，王晓梅。出生日期，1979年。性别，女。主要从事电力系统继电保护整定计算工作。

职称，工程师，学士学位。