探讨新形势下110kV及以上电压等级主变压器保护调试改进

黄莹

摘要：新形势下，主变压器是变电站内最重要的电力设备，对于主变有着完善的各种电气保护。主变保护中接入的CT二次电流回路众多（包括三侧三相电流、两侧零序电流、两侧间隙电流），主变保护试验项目繁多，有三侧差动保护、复合电压过流保护、零序保护、间隙保护等。在保护投入运行前和运行一定年限后都需要对主变保护进行调试，本文提出一种主变电流保护辅助调试装置，其具有高效、方便的优点，能缩短主变保护调试的耗时，降低调试操作的风险。供大家参考借鉴。

关键词：新形势;主变;电流保护;辅助调试装置

前言：

主变压器是变电站内最重要的电力设备，主变的安全运行关系到变电站的整体安全，现场的主变保护电流保护功能调试效率低下，占用了继保调试人员的大量时间并产生了极大的操作风险。对于主变保护的电流调试项目也非常多，在调试时需要频繁地切换试验电流的相别和间隔，其中两侧差动保护和差动保护特性曲线更加需要同时加入多个间隔电流进行调试，需消耗调试人员大量的时间。

一 变电站主变电流保护调试的现状情况

1.1  110kV及220kV主变调试分析

主变电流保护调试项目繁多，为了更好地监控试验时保护装置的动作情况和观察装置动作报文，需要将继保试验仪器放置在保护屏前方紧靠保护装置，这就使得调试人员在进行不同项目调试时，需要不停地在继保调试仪操作输出试验电气量，并在装置保护屏后接线端子处进行CT电流验收接线调整，来回跑动造成了调试人员时间和体力的大量浪费，极大地影响了调试的进度。

通过现场调查可以看出，近年来无论是220kV传统变电站还是GIS室内变电站，无论是全站新建还是全站改造或扩建，对于主变保护调试中的电流保护的调试都占用了调试人员大量的时间。而所进行的每个调试步骤都是必不可少的重要工序，对后续的继保调试工作和投产后变压器的安全运行起着决定性的作用，所以对于电流试验项目不能进行删减，只能在效率提高方面进行优化。

1.2 变电站主变调试的安全性分析

调试人员在进行主变保护装置调试时，需不停地在继保调试仪和装置保护屏后接线端子处进行调整，在进行主变保护定检时，存在同屏内保留有带电运行设备情况，在插拔试验线的同时容易误触碰同屏带电设备，影响运行设备安全，而且容易造成误入相邻运行间隔。严重情况下甚至可能导致设备跳闸、CT开路烧毁设备甚至电流互感器爆炸，造成人员伤害，这就极大地增大了调试过程中发生设备、人身事故的风险。

1.3 行业、厂家调查

通过对其他电力施工单位和各继保调试设备生产厂的沟通调查，现在的继保調试仪只有电流、电压发生和开入、开出测试设备，并没有针对主变保护这种多电流回路输入设备的调试设备。面对此种状况，针对调试现场主变保护调试开展情况和验收标准等要求，研发了一种辅助调试装置，只需一次接线就能完成全部主变主要电流保护的调试，无需调试人员进行CT回路改接线和前后走动，提高了调试效率和调试安全性。

二 新型主变电流保护辅助调试装置的设计

根据以上分析，对于变电站110kV及以上电压等级主变压器电流保护进行调试时，使用现有的调试设备及调试方法，效率低下，而且对于电力设备和试验人员存在作业风险危害。鉴于此，研发了一种主变电流保护辅助调试装置，以改善主变电流保护调试现状。

本文提出的主变电流保护辅助调试装置，其机构主要由五部分组成，即电流试验端子（用导轨固定）、大功率切换按钮、三脚两档扭子开关、电流试验线、保护外壳。

电流端子选用可分段和能外接大电流试验线的试验双层端子，端子左侧用于接入试验设备输出的测试电流，右侧用于连接保护屏电流端子排输出电流线，试验端子中间连片打开时，通过大功率切换按钮的通断来实现对试验电流的控制，当切换按钮故障时可以闭合电流端子中间连片继续通过电流，保证试验电流的导通。三脚两档扭子开关可以实现装置各种开入量的模拟，在现场回路未能满足调试条件时模拟开入以进行相关项目调试。

主变电流保护辅助调试装置的使用：首先将辅助装置放在继保试验仪旁边，以调试人员在原位不用走动的情况下，能同时快速操作继保试验仪和辅助装置为宜。将继保试验仪电流输出试验线接入辅助装置电流端子左侧接线位置，将辅助装置右侧电流输出线全部接入保护屏相应电流端子处，有需要情况下将辅助装置开入量按原理图接入保护屏相应端子处，接入前将所有大功率切换按钮和扭子开关打到断开位置。所有接线工作完成后调试人员按主变保护电流试验项目逐项进行调试，做不同电流保护项目调试时只需闭合相应的切换按钮，就能实现在继保试验仪―辅助装置―主变保护之间形成不同的电流回路，调试人员通过操作继保试验仪就能在主变保护中输入不同的试验电流，顺利完成各项主变调试项目。

三 主变保护调试技术改造的应用效果

分别以110kV、220kV主变保护调试为参照，按照新建工程和技改工程两种情况，对使用和不使用主变电流保护辅助调试装置进行调试作了统计分析。从主变调试的耗时统计数据来看，使用电流保护辅助调试装置进行主变保护调试后，调试平均耗时比未使用时大大减少，节约用时40%以上，对于改造工程中的主变调试改善效果更加明显。其原因在于，对于主变保护调试，电流保护项目繁多，闭锁条件复杂，需要验收人员不断在屏后变更试验接线、再到继保试验仪加量、观察保护动作情况，现场条件不足时更加需要两人前后配合，一人在屏后短接开入量，一人在屏前加量才能完成。

使用电流保护辅助调试装置后，在试验开始前即完成所有试验项目所需接线，调试人员只需在继保试验仪旁进行操作就能完成所有电流调试项目，能快速、正确地进行电流回路切换功能，满足电流保护的输入要求，甚至通过拨动扭子开关就能模拟开入量的开入，在正常情况下一次接线就能完成所有电流保护项目调试，无需在屏后侧改接线，减少了改线操作和前后跑动的时间，特别是保护屏在整排保护屏中间位置时，极大减少了调试人员跑动的时间，故而提高了效率;在安全方面，极大减少了改换线操作，减少了操作风险。

四 结束语：

本文针对现代变电站主变保护调试过程存在的缺点，提出了一种新型电流保护辅助调试装置。通过应用此装置，不仅可以实现主变保护调试效率的提高，而且简化了试验人员调试操作步骤，降低了由于频繁调整试验接线产生的操作风险。经现场验证，新型电流保护辅助调试装置具有很好的实用价值和推广意义。

参考文献：

[1] 电气装置安装工程施工及验收规范合编（2014年版）[S].北京：中国计划出版社，2014。

[2]10kV～500kV输变电及配电工程质量验收与评定标准 第五册：变电继电保护工程：Q/CSG 411002-2012[S]