某500 kV主变压器失灵保护拒动原因分析

王天民，张小刚 ，高波

(安阳供电公司，河南 安阳 455000)

0 引言

在对某500 kV变电站二期扩建工程传动验收过程中，发现#3主变压器高压侧断路器失灵保护动作后，启动该主变压器保护联跳主变压器三侧开关的保护拒动，经检查为图纸设计错误。由于该期与一期的保护装置型号相同，设计原理相同，故对一期实际接线进行核查，发现在主变压器保护屏端子排处将8D5－15与8D5－17短接。作者分析认为，更改回路后，虽然实现了联跳功能，避免了保护拒动，但有悖于保护厂家失灵直跳双重动双开入的设计初衷，容易造成保护误动。为此，作者提出了更为可靠、安全、合理的变更方法，可有效避免该保护的拒动和误动。

1 #3主变压器高压侧失灵保护回路分析

该500 kV变电站一次接线采用3/2断路器接线方式(如图1所示)。#3主变压器该期仅上2台开关，为不完整串，高压侧由边断路器(5043)和中断路器(5042)组成，主变压器保护为2套，同为许继集团有限公司的产品，型号为WBH－801A/P/R5，其高压侧失灵启动动作原理为:当发生故障时，主变压器高压侧任一断路器拒动，该断路器失灵保护动作后，失灵联跳接点闭合，同时启动大功率重动继电器ZJ1和ZJ2，主变压器保护同时收到“直跳回路开入1”和“直跳回路开入2”后，联跳三侧断路器。如果仅有1个开入，装置仅报“直跳回路开入1异常开入告警”或“直跳回路开入2异常开入告警”，但不会跳闸出口。

现场#3主变压器失灵联跳保护设计如图2所示，从图2中可以看出，ZJ1由5042断路器失灵联跳接点启动，ZJ2由5043断路器失灵联跳接点启动，根据主变压器保护原理对该回路进行分析。

(1)当5042断路器、5043断路器同时运行时，若发生故障，5042断路器、5043断路器同时发生拒动，其失灵联跳接点均闭合，重动继电器ZJ1与ZJ2同时动作，ZJ1与ZJ2接点8－7同时闭合给装置开入。此时，保护能启动并动作出口跳闸，但此种情况在实际运行中发生的几率很小。

(2)当5042断路器、5043断路器同时运行或仅有一台运行而另一台断路器停电、检修时，若发生故障，5042断路器、5043断路器仅有一台发生拒动，另一台保护正确动作跳闸或只存在一台断路器失灵的情况时，失灵联跳接点最多闭合1个，重动继电器ZJ1与ZJ2最多动作1个，ZJ1与ZJ2接点8－7最多闭合1个给装置开入。此时，保护仅能启动开入告警，却不能动作出口跳闸，此种情况在实际中发生的几率很大，故此时保护存在拒动的可能。

2 #2主变压器高压侧失灵保护回路分析

由于该期#3主变压器与一期#2主变压器的一次接线方式相同，保护装置型号相同，设计原理也相同，故对一期实际接线进行核查，发现一期施工人员为了实现跳闸功能，在#2主变压器保护屏端子排处将8D5－15与8D5－17短接。#2主变压器高压侧失灵直跳回路原理如图3所示。

图3 #2主变压器高压侧失灵直跳回路原理图

由图3可见，不论#2主变压器高压侧开关断路器一次运行方式如何(2台同时运行或仅有1台运行)，当发生故障时，只要有2台断路器同时失灵或1台断路器失灵，均同时启动ZJ1和ZJ2重动继电器，实现双开入而使保护动作跳闸。作者认为，该回路在实际运行维护过程中，比如#2主变压器高压侧任一断路器保护装置在日常维护、停电检修、不停电检查时，由于检修调试人员二次安全措施不到位造成误碰，或由于在二次电缆线芯绝缘能力降低导致短路等不可避免的情况下造成5011开关失灵联跳接点或5012开关失灵联跳接点误开入，而变压器保护本身对该直跳回路开入不进行其他逻辑判断，即不进行失灵电流启动判别，也不经电压闭锁，保护动作可靠性差，存在安全隐患，保护存在误动的可能性比较大，作者认为，该方案考虑有些欠妥［1］。

根据参考文献［2］“断路器失灵保护接线回路中任何一个且仅一个继电器发生异常动作不返回时，不应使多台断路器跳闸，至多只能跳开一台断路器”的论述，当5011开关失灵联跳接点或5012开关失灵联跳接点任一个接点不管是设备原因还是人为原因造成接点导通或误导通后接点不返回，均会造成主变压器三侧开关跳闸，不符合上述规定。

3 主变压器高压侧失灵保护回路改进方案

为了有效避免上述2种接线方式的不足，防止保护的拒动和误动，提高保护动作的可靠性、安全性和合理性，对主变压器高压失灵保护回路进行改进，主变压器高压侧失灵直跳改进回路原理如图4所示。

图4 #3主变压器高压侧失灵直跳改进回路原理图

在该改进回路中，每一断路器保护再增加2对失灵联跳接点，分别并在原失灵联跳节点上，即每个断路器保护失灵保护动作后由2对接点分别启动重动继电器ZJ1和ZJ2，这样，有效避免了将8D5－15与8D5－17短接所引起的保护误动情况的发生。

4 结论

本文通过对500 kV主变压器失灵保护拒动原因的分析，指出了现场回路实际整改方案的不足，提出了更加合理的设计方案，使继电保护更加满足“四性”的要求。

［1］国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答［M］.北京:中国电力出版社，2001.

［2］皱森元.《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》条例分析［M］.北京:中国电力出版社，2005.