220 kV 变电站主变保护高压侧开关失灵联跳功能必要性分析

汪美林

（国网福建省电力有限公司厦门供电公司，福建 厦门 361100）

随着社会经济的发展，用电负荷显著增长，对变电站的容量提出了更高的要求。同时像工厂由于机器开机停机成本高昂，医院由于救死扶伤刻不容缓等这些用户往往需要更加可靠的供电，对变电站的保护提出了更高的要求。220 kV 变电站由于电压等级高，辐射范围广，对供电可靠性的要求不容忽视。而作为变电站内的最主要的设备—变压器，其保护是否完善则更加重要。

1 主变高压侧开关失灵联跳功能的意义

主变高压侧开关失灵联跳功能是指220 kV 母差保护动作切除母线上各连接断路器而主变高压侧断路器失灵拒动时，变压器保护联跳变压器中低压侧断路器的功能。早期的220 kV 主变高压侧开关并不具备失灵联跳的功能，具有2 台主变的220 kV 变电站的部分一次主接线图如图1 所示。从图中可以看出，当主变不具备高压侧开关联跳功能时，若220 kVⅠ段母线故障母差保护动作而#1 主变高压侧21 A 开关失灵无法跳开时，由于110 kV 具备电源点，将通过#1 主变倒送电至220 kV 故障母线，此时只能等#2 主变中压侧后备保护动作切除故障，累及110 kVⅠ段母线及其所连接110 kV 线路，导致故障范围扩大[1-3]。

图2 主变高压侧开关失灵联跳功能动作逻辑框图

2 利用非电量回路完善失灵联跳功能

所以从电网可靠性角度出发，220 kV 主变必须具备高压侧开关失灵联跳功能。但考虑到早期建设未考虑到主变失灵联跳，导致220 kV 母差并不具备此项功能，于母差而言并未区分主变高压侧开关和普通馈线开关，无法在高压侧开关失灵时开出命令给主变保护切除各侧开关。为解决如上问题，部分早期的主变解决办法是，将主变高压侧开关失灵联跳开出接入非电量保护装置，经延时、电流、保护投入等串联条件，直接经由非电量途径，经一定延时后由主变非电量出口开关操作箱令各侧开关跳闸线圈得电，实现切除故障。但是，此项工作违反了保护配置原则，将电量保护与非电量保护两种原理不同的回路连接起来，导致两种保护的独立性受到影响。

3 母差保护和主变保护同时技改完善失灵联跳功能

因而，更好地要将220 kV 母差保护和主变保护同时技改来增加主变失灵联跳功能。高压侧失灵保护开入引自高压侧母线保护的动作触点。为提高可靠性，该功能保护设有相电流、负序电流和零序电流元件，电流及时间定值可整定；为避免正常时相电流元件恒满足时误开放失灵联跳，设置有突变启动元件来短时开放相电流元件，即当电流突变时，展宽2 s 开放相电流元件。为提高可靠性，失灵联跳变压器各侧断路器保护开入采用双开入与门方式。当任一失灵保护开入长期存在时，延时10 s 装置告，如图2 所示。

4 结束语

社会的发展要求变电站建设也要与时俱进，在不断的实践发现问题，分析问题和解决问题的循环中，变电设备的保护也日趋完善。220 kV 变电站主变失灵联跳功能的完善就是其中的一个例子，但绝非唯一的例子，未来还有更长的路要走，这要求每一个电网人要秉承着学习的精神，不断超越，追求卓越。