“非主流”变压器保护措施实施

宋光新（新疆新能发展公司检修一工区，新疆 库尔勒 841000）

“非主流”变压器保护措施实施

宋光新
（新疆新能发展公司检修一工区，新疆 库尔勒 841000）

摘要：大山口电厂检修继电保护专业通过创新思维，利用光端机等设备实现了大山口二级电站临时送电变压器主保护及后备保护功能。在继电保护方面具备了上网发电的条件，实现了提前上网发电产生经济效益的目标。

关键词：PLC；远方联动；光端机；变压器保护

新疆新能发展公司大山口二级电站位于大山口一级电站下游6km处，通过一级电站尾水渠道开挖涵洞引水发电，设计装机3×19.5MW。大山口二级电站在2013 年7月就已初步具备发电条件，而与之配套的由巴州电力公司建设的汇集站（变电所）由于各种原因未能按期建成，不能投运，于是采用了大山口一级站退役的旧变压器（25000kVA）2台，通过大山口一级电站的110kV山汇线1669断路器送电到大山口一级电站110kV母线上，通过大山口一级电站的110kV山帆线和山静线送出至巴州电网的临时送电方案。

1　问题提出

问题1：按《继电保护技术规程》规定，主保护瞬时动作断开主变各侧断路器，如何断开6km外的110kV侧断路器？

问题2：如何在主变低压侧故障时正确可靠断开110kV线路断路器？

2　实现目标

2.1变压器主保护瞬时动作断开主变各侧断路器。

2.2配置主变后备电流保护用于切除主变低压侧故障。

3　实施方案探讨

3.1问题1实施方案探讨

方案1：如果放一根6km的控制电缆，通过电缆来现实断路器跳闸，这种做法由于电缆太长压降很大，末端电压很低无法启动跳闸回路，且成本很高，这种方法不可取。

方案2：用光纤做通讯，通过微机监控系统开出继电器动作断路器跳闸回路。如果要实现这种方法，大山口电站和大山口二级电站微机监控系统需要厂家来现场编写程序，做法成本高，时间长。

方案3：使用一对光端机，一个光端机安装在一级电站，另一个光端机安装在二级电站，二级电站光端机的电源串在重瓦斯保护的中间继电器的闭接点上，当主变瓦斯保护动作后，中间继电器动作常闭接点断开，切断光端机电源，二级电站光端机失电后，一级电站光端机收不到由二级电站发送的光信号就会告警。光端机告警灯的点亮是由光端机内部的一个5V继电器开出的。打开光端机找到报警5V继电器的备用接点，将这对接点引出至公用系统监控24V继电器线圈，24V继电器常开接点接至断路器跳闸回路，从而实现联动6km外的大山口一级电站的110kV1669断路器。这种方案无需投资，可在1天内完成。

结论：通过具体分析以上3种方案，我们得出结论：第3种方案可取。

3.2问题2实施方案探讨

主变110kV侧断路器配置的是长园深瑞的PIS753D线路保护装置，该保护装置没有配置过电流保护出口功能，如果在临时送电的变压器10kV侧发生短路故障，此时故障点不在该保护的保护区内，无法切除故障，这样会造成保护越级动作，大山口一级电站的主变零序保护或线路零序远后备保护来切除故障，这样扩大了事故停电范围，给电网及发电厂安全运行造成了很大隐患。

110kV1669断路器间隔，测量用的电流互感器二次侧已接至交采装置（HSLANGGHENGPD6804E），该交采装置的作用是，把1669的电流、电压通过485通讯口和微机监控系统通讯。把交采装置的电流回路打开串接进去一个电流变送器，该电流变送器输出4mA~20mA的模拟量，至微机监控系统的模拟量输入模块，（GE9030PLC）利用PLC编写一段简单逻辑梯形图，当输入的模拟量A、B、C三相电流只要其中一相大于定值时，延时1秒，启动1669跳闸的开出继电器，从而实现过电流保护功能，也是变压器的后备保护。经过测试用继电保护测试仪在电流互感器二次侧通流模拟过电流情况，该保护可以满足0.95倍的定值可靠不动作，1.05倍的定值可靠动作。同时进行了保护联动试验，能正确跳开1669断路器。实现了主变后备电流保护切除主变低压侧故障的目标。

4　落实方案并实施

4.1确定设备功能：二级电站将要建成的永久线路保护使用的光缆（线路保护差动用）已经敷设到位，由于汇流站未建好，暂时也没用，可利用这根光纤连接两个光端机。A光端机1口发送光信号，B光端机的2口接收光信号。给两个光端机上电，用尾纤连接两个光端机光口，此时断开一个光端机电源，另一个光端机发出收无光告警信号。打开光端机外壳，找到一个5V继电器该继电器有两对常开、两对常闭接点，一对常开接点用在了点亮收无光告警灯，还有一对备用接点。接通/断开另外一个光端机电源，使用万用表测量接点通断，要使用这个继电器的接点来接通另一个微机监控系统的24V继电器（omRonMK3P-I）的线圈，经测量24V继电器线圈电阻400Ω左右，线圈启动电流只有0.06A，为经过测试5V继电器的接点容量足够满足24V继电器线圈启动。经过以上测试确定该5V继电器可以使用。

4.2二次接线：从二级电站临时送电的变压器敷设一根4×2.5的KVVP控制电缆至二级电站发电机保护屏。接入发电机保护非电量保护开入，通过保护压板进保护装置。大山口一级电站光端机印刷电路板5V继电器备用常开接点针脚焊接1.0mm多股铜芯线，敷设2×1.5RVV电缆引至微机监控系统继电器开出屏。24V继电器安装及接线，1669断路器控制回路接线。

4.3联动试验：接线完毕后先进行一级电站联动试验。拔出一级电站安装的光端机光纤，此时光纤通道中断，光端机告警灯点亮。大山口一级电站110kV1669断路器跳闸。二级电站二级接线完成后，进行一二级电站整组联动试验。按下临时变压器重瓦斯继电器试验探针，大山口一级电站110kV1669断路器跳闸，二级电站发电机出口断路器跳闸，微机监控系统打出主变重瓦斯保护动作信号，保护动作正确。实现了变压器主保护瞬时动作断开主变各侧断路器的目标。

5　应用实效

2013年9月15日二级电厂至临时变压器敷设的主变重瓦斯保护用临时电缆被施工车辆轧断，造成电缆短路，临时变压器两侧断路器跳闸，由此证明此方案是可靠的。

结语

该案例通过光端机实现了联动远方断路器，用PLC实现了变压器后备保护，实现了提前上网发电产生经济效益的目标。

参考文献

[1] GB/T14285-2006，继电保护和安全自动装置技术规程[S].

中图分类号：TM41

文献标识码：A