220kv变电站主变保护双重化保护设计探讨

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1、220kV变电站主变保护双重化保护设计探讨一片寂静……接着传来一声枪响。猎人又拿起电话。说：“这下死了，接下来怎么办？”2000年国家电力公司发布了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，其中20.1条规定：“完善枢纽变电所的一、二次设备建设”。及20.1.4条规定：“为提高继电保护的可靠性，对重要的线路和设备必须坚持设立两套互相独立主保护的原则，并且两套保护为不同原理和不同厂家的产品。对重要元件应充分考虑后备保护的设置”。一般情况下，新疆电网新建及带电运行的220kV变电站大多采用三相三卷有载调压降压型变压器，电压等级为220/

2、110/35kV，220kV及110kV母线最终采用双母线带旁路母线接线方式，设专用母联断路器间隔和专用旁路断路器间隔。35kV母线最终采用单母线单元式接线方式或单母线分段接线方式。220kV侧按中性点直接接地设计；110kV侧按中性点直接接地设计；35kV侧按中性点不接地设计。目前新疆电力公司主电网最高电压等级为220kV，根据枢纽变电站均为220kV的具体情况于2003年3月发布了《二十五项反事故措施实施细则》。我院在新建变电站及已运行变电站中对主变保护方面实施了双重化配置的设计及改造，近两年来根据二十五项反措的指导要求在工程设计

3、、工程建设实施中实际遇到的技术问题，本文作以下的探讨和分析。主变双重化保护整套装置的主要功能2.1根据二十五项反措要求，新疆地区主电网220kV设备的主变保护双重化配置是防止因主变保护装置拒动而导致系统事故的有效措施,同时又可大大减少由于保护装置异常、检修等原因造成的一次设备停运现象,由于主变保护的双重化配置也增加了保护误动的机率，因此,在考虑保护双重化配置时,应选用安全性高的继电保护装置。2.1.1采用32位机DSP硬件平台；14~16AD转换。以具有独立性、完整性、成套性。被保护设备包括主变压器本体及其引出线。在成套装置内应具有被

4、保护设备所必需的保护功能。配置的保护装置之间不应有任何电气联系。2.1.2装置的保护模块双重化配置应合理。当装置出现单一硬件故障退出运行时，被保护设备应能允许继续运行。要充分考虑到运行和检修时的安全性，当运行中的一套保护因异常需要退出或需要检修时，应不影响另外一套保护正常运行。2.1.3装置保护功能应能够用软压板进行投入或退出的操作，所有保护跳闸出口均应具有软压板和硬压板的双重出口。非电量保护可经装置触点转换出口或经装置延时后出口，装置应反映其信号。2.1.4将输入直流电源正负极性颠倒，装置应无损坏，并在恢复极性后能正常工作。装置中不

5、同类型的保护，应设有方便的控制字投退功能。2.1.5装置应具有必要的参数监视功能。具有可在远方进行在线召唤和修改保护整定定值,具有事件顺序记录(SOE)功能。2.1.6装置应具有必要的自动检测功能。当装置自检出元器件损坏时，应能发出装置异常信号，而装置不应误动。2.1.7装置应具有自复位功能，当软件工作不正常时应能通过自复位电路自动恢复正常工作。2.1.8装置突然加上电源、突然断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降，装置均不应误动作和误发信号。装置各保护软件在任何情况下都不得相互影响；应具有能够在装置面板处容易且安全地带电运行时改变整定值。

6、2.1.9装置每一个独立逆变稳压电源的输入应具有独立的保险功能，并设有失电报警。2.1.10装置应具有完善的故障录波和分析功能。2.1.11保护屏柜端子不允许与装置弱电系统（指CPU的电源系统）有直接电气上的联系。所有输出接点必须是无压常开接点以便与其它设备相连。针对不同回路，应分别采用光电耦合、继电器转接、带屏蔽的变压器磁耦合等隔离措施、隔离电压大于2000V。2.1.12装置应有独立的内部GPS时钟，其误差每24h不应超过±5s，宜提供外部时钟同步接口。2.2差动保护采用两种不同原理的差动保护作为主保护，以保护变压器绕组及其引出线

7、的相间短路故障。二套保护交流回路彻底独立，每套的保护装置交流电流引入为主后合一，其保护范围应交叉重迭，避免死区。2.3相间短路后备保护作为变压器主保护相间短路故障和相邻元件的两种相同原理的后备保护，在高压侧和中压侧可装设阻抗保护装置和复合电压闭锁过流保护装置，在低压侧装设电流速断和复合电压闭锁过流保护装置等。2.4单相接地保护在变压器的高压侧和中压侧均装设有单相接地保护装置，以保护变压器高压绕组和中压绕组的单相接地故障，装设二套相互独立的零序电流、零序电压和间隙零序电流等保护装置。变压器中性点过电压保护采用棒间隙保护方式,对110kV

8、变压器中性点绝缘的冲击耐受电压<185kV2.5过激磁保护主变保护双重化配置过激磁保护，即当频率降低和电压升高时，引起铁芯的工作磁通密度过高而过热使绝缘老化的保护装置。变压器过励磁保护的启动元件、反时限和定时限应能分别整