一种解决变压器非电量保护误动的新方法

刘利成

（巢湖供电公司，安徽 巢湖 238000）

某220 kV变电站采用国电南自生产的变压器保护系统。2012-04-19T11:58，该变电站在新线路启动操作过程中拉开220 kV 4021出线开关时，1号主变发出“轻瓦斯”、“有载轻瓦斯”和“绕组高温”告警，“重瓦斯保护动作”光字牌亮，1号主变高压侧开关跳闸。故障发生后，经检查发现1号主变外观无明显故障，其他保护未动作，瓦斯继电器中无气体，色谱分析无异常。因此，判断上述故障为非所变本体故障，属于1号重瓦斯保护误动作。随后按规定对1号主变进行试送，试送成功。

变压器非电量不正确动作的原因不仅包括回路错误，还有外部原因的干扰。当变压器瓦斯接点回路驱动功率小于5 W时，会造成误跳闸。

1 变压器非电量保护反措分析

(1) 增加功率大于5 W的重动继电器，可以避免误发信或误动。由于DC 220 V中间继电器的固定动作时间为20～25 ms，与主变保护装置内部的出口继电器的动作时间叠加，从而造成动作时间偏大，适用于轻瓦斯保护等保护发信，而对速动要求的重瓦斯保护则显得跳闸动作时间过长。

(2) 用功率较大的继电器直接作为出口继电器，主变保护装置内部的出口继电器只发送信号，可以避免误发信或误动。

(3) 主变非电量保护回路如图1所示。在装置4X12、4X18(-KM)端口并联电阻以增加启动功率。如果采用此方案，可保持原设计回路不变，仍然保留内部编程、开出接点跳闸功能和保护网络发信功能，但不能避免电阻发热对装置端口和端子排的影响，造成元件热稳定性差，导致运行不稳定。

(4) 如图2所示，在4X12、4X18端口并联组容回路，对干扰进行吸收。一般电阻R=180 Ω，C=2μF，应将其接至动作元件两端，否则会因电容的充电效应导致加电时非电量保护误动。此方法的缺点是：电阻过大时对干扰的吸收将减小，起不到反措的作用；电阻过小时电容会被击穿或者漏电，易造成非电量保护拒动。

图1 主变非电量保护回路示意

图2 主变瓦斯保护简示意

2 变压器非电量保护反措新方法

为了提高装置的可靠性，提出了一种全新的反措方法，如图3所示。J1为小型密封继电器，线圈的额定电压为变电站直流系统电压，常闭接点J1-1与电阻R串联后并联在继电器线圈两端。R值应在变电站直流系统的额定电压下选择，其消耗功率应大于5 W，220 V变电站直流系统R值选择9.6 kΩ，110 V变电站直流系统R值选择2.4 kΩ。由于R通电的时间较短，只有几十毫秒，因而电阻的功率选用0.5～1 W。

将电路设置在一个密封的绝缘盒内，2根引出线并联至非电量保护的动作原件两端，如图2中的4X11(+KM)、4X12 两端。

图3 反措电路

由于该变电站直流系统的额定电压为220 V，故J1选用欧姆龙LY 2J-220 DC继电器，其参数为DC 220 V(线圈额定电压)，接点DC 220 V，容量大于5 W。R选用阻值为9.6 kΩ、功率为1 W的金属膜电阻。当变压器正常运行时，R吸收干扰，确保变压器非电量接点的负载大于5 W，防止误动；当非电量保护发信或者动作后，继电器动作切除电阻R，防止负载过大烧损非电量接点，还可防止电阻过热烧损，并且保持原保护电路的设计参数不变。

3 结束语

该变电站采用上述变压器非电量保护方法对主变非电量保护回路进行改进，至今运行可靠，通过长时间运作证明此反措是成功的，现已推广到公司所属其他变电站，确保了变压器的安全稳定运行。