220kV变压器双差动保护TA配置的改进建议
北极星电力网技术频道
作者:电力论文3
2007/12/24 18:35:27
摘 要：对目前220kV变压器差动保护普遍采用的大小差配置进行了论述，并针对主变在变高或变中开关代路运行中存在的不足，提出了通过改进大小差TA配置，以更好适应主变各运行方式的对策。
随着综合自动化变压器在中国的迅速推广和应用，作为220kV变压器主保护之一的差动保护，普遍采用大小差模式作为其差动保护的标准配置。大差动保护采用主变各侧开关TA构成回路，小差动保护采用主变高、中压侧套管TA及变低进线开关TA构成回路。大小差TA配置情况见表1及图1。
从大小差TA配置可以知道，大差动保护范围在主变各侧开关TA之间，而小差动保护范围在主变套管TA及变低进线开关TA之间，大差动保护范围不仅完全包括小差动保护范围，而且还包括主变高、中压侧套管至相应开关TA的引线部分。因此，在主变故障时，大小差保护会同时动作，有效保障主变的安全运行；在主变变高或变中开关TA至主变套管引线故障时，通过大差保护快速切除故障，这种大小差TA配置方案，能很好地满足主变在正常运行方式下快速保护的要求。
但是，在主变变高或变中开关由旁路开关代运行时，为了防止大差动保护误动，必须要退出大差保护，只保留小差保护运行。这就造成了主变差动保护范围的缩小，使大差动保护与小差动保护之间的空档失去了快速保护，给主变及系统的安全运行造成不利的影响。
1差动保护在主变代路运行中的不足
由于主变大小差保护TA配置固定，保护范围又不完全重叠，在大差动保护退出时，大差动保护的全部保护范围无法由小差动保护承担。以图1为例，分析如下：
1.1主变高压侧代路运行时情况
当主变变高2201开关由旁路2030开关代运行时，由于退出了大差保护，保留小差保护。此时旁路2030开关到高压侧套管TA（包括旁母）引线在小差保护范围之外，变中套管到101开关之间引线也不在小差保护范围内。为了克服主变高压侧引线在代路失去差动保护留下的快速保护真空，目前，已通过给旁路2030开关配备一套零序和距离保护快速段来加以解决，当变高引线故障时，旁路2030开关能快速跳闸，但变中101开关和变低501开关却不能快速跳闸，需高压侧及中压侧后备保护来实现。当变中101开关到主变中压侧套管之间故障时，也只能通过主变后备保护来实现，延长了切除故障的时间，使主变承受了长时间大电流冲击，缩短了其寿命，甚至造成主变绝缘损坏或烧毁。
1.2主变中压侧代路运行时情况
当主变变中101开关由旁路190开关代运行时，同样必须退出大差保护，保留小差保护。此时主变2201开关到变高套管TA引线及旁路190开关TA到变中套管TA之间引线不在差动保护范围内。为了解决主变中压侧引线在代路失去差动保护问题，目前已通过给旁路190开关配备了一套代变中开关的零序和距离快速段保护定值得到解决。当变中引线故障时，旁路190开关能瞬时跳闸，而高压侧2201开关及变低501开关要主变后备保护来跳闸；当变高引线故障时，也只能由主变后备保护来实现。由于主变后备保护一方面延长了切除故障时间，对主变造成损害，另一方面由于主变后备保护先动作跳母联，使保护跳闸范围扩大，破坏了母线正常运行方式，甚至造成停电范围的扩大化。
2双差动TA配置的改进建议
为了彻底解决大小差动保护在主变代路运行中存在的不足，提出了新的双差动TA配置方案。具体TA配置情况见表2。
通过改进双差动TA配置，在不改变总差动保护范围情况下，使主变高压侧引线及中压侧引线分别落在两个不同的差动保护范围，使差动1和差动2的差动保护范围相对均衡。差动1和差动2没有大小差动之分，在主变正常运行时，其综合保护效果与大小差动保护是一样的；在主变代路运行时，通过旁路快速保护的配合也能达到大小差动保护的作用。
当主变变高2201开关由旁路2030开关代路时，将差动1退出，差动2运行，由旁路2030开关配置的零序和距离快速保护与差动2构成主变及其高中压侧引线的速动保护，相当于主变的大差动；当主变变中101开关由旁路190开关代路时，则退出差动2保护，由差动1保护运行，由旁路190开关配置的零序和距离快速保护与差动1构成主变及其引线的速动保护，彻底解决了大小差动保护在主变代路运行中存在的不足，提高了主变运行的安全和电网运行的稳定。
当然，还要对旁路2030开关及190开关保护二次回路进行简单的改造，使旁路2030开关或190开关在代主变运行时具有联跳主变其它两侧开关的功能，避免主变代路侧引线故障时另外两侧开关需主变后备保护来跳闸，造成总跳闸时间延长及跳闸范围扩大的问题。该功能可以通过压板投退来实现，在代主变开关运行时该压板投入，在不代主变开关运行时则退出。
3结束语
从以上分析可知，提出的差动1和差动2有关TA配置不用增加新设备和投资，只需进行主变差动TA二次改接线和图纸更改即可，简单方便。目前，珠海220kV变压器差动保护普遍采用大小差配置，其TA配置存在改进的地方。因此，有必要采取相关措施以提高主变差动保护在主变不同运行方式下的适应能力，为主变的安全运行更好地发挥作用。
来源：中国电能质量
