杨力

摘 要：在500 kV变电站扩建主变的过程中，会涉及站内许多重要的二次回路。主要分析了变压器励磁涌流、500 kV变压器中性点接地方式、3/2接线方式下开关重合闸问题，研究了断路器失灵保护与其他保护的配合，这对完全完成扩建工程及之后的设备维护工作有重要意义。

关键词：励磁涌流；中性点接地；重合闸；失灵保护

中图分类号：TM85 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.160

500 kV变电站扩建主变是一项非常复杂的工程，涉及到500 kV主变保护、220 kV母差保护、主变各侧失灵回路等。本文分析了变压器励磁涌流的产生原因及防止保护误动的措施，研究了3/2接线方式下开关重合闸问题以及500 kV主变各侧开关失灵保护的相关问题。

1 变压器励磁涌流问题

1.1 变压器励磁涌流的特征及危害

主变保护的差动保护能对主变区外故障及区内故障进行区分，但在主变投运时，可能出现超过区内故障电流大小的励磁涌流，导致主变差动保护误动。变压器励磁涌流具有以下4个特点：①电流波形偏时间轴并间断，涌流越大，间断角越小；②电流中含有大量告辞谐波，间断角越小，二次谐波越小；③励磁涌流含有大量非周期分量；④励磁涌流的大小与合闸角相关。

励磁涌流最大的危害是可能导致主变差动保护误动，造成变压器投运失败。当励磁涌流过大时，可能会因电动力过大而导致变压器和断路器受损，产生的过电压也会对电力设备造成破坏。此外，励磁涌流中的谐波会对主网电能造成影响。

1.2 降低励磁涌流的措施

差动保护采取二次谐波制动。励磁电流具有较大的间断角，短路电流波形是连续的，可采取间断角闭锁保护。采用波形对称原理，将差流导数的前半波与后半波进行对称比较。当变压器空载合闸时，退出变电站内的所有电容器，在负荷高峰期对变压器空载合闸充电。将待空载充电的变压器与运行变压器分列，降低变压器之间通过母线电压耦合产生的涌流。在变压器空载合闸时，应设置较大的运行变压器差动保护门槛值。上述措施都可对励磁涌流起到防范作用。

2 3/2接线方式下的开关重合闸问题

采用3/2接线方式时，对任何开关进行检修都不会使线路停电。此外，在母线发生故障时，该母线上所连接的断路器都会断开，不会造成任何线路停电，这是这种接线方式的主要优点。但采用这种接线方式会对继电保护装置动作造成影响，这是因为线路发生故障时，该线路相连的两组断路器都会断开，但在合闸时只能先重合一台断路器，另一台断路器只有判定先重合的断路器重合成功后才能合闸。如果先重合的断路器重合失败，则应禁止另一台断路器重合。为了简化二次回路，使连接关系清晰，一般采用独立的断路器重合闸装置。

3 500 kV主变各侧开关失灵保护

3.1 断路器失灵保护的原理

断路器失灵保护是指发生故障时，继电保护动作、断路器拒动，或故障发生在保护死区时，断路器动作后故障未切除。此时，将跳开相邻断路器将故障切除。

3.2 断路器失灵保护与其他保护的配合

3.2.1 与主变保护配合

3/2接线方式的接线图如图1所示。

在图1中，当主变差动保护动作，需要跳开高压侧5012、5013断路器时，如果5012断路器拒动、5012开关保护动作，则会跳开5011断路器和L3对侧开关，从而切除故障；如果5013断路器拒动，则II母母差动作，跳开5023断路器及其他断路器，从而隔离故障。

3.2.2 与母线保护的配合

如果I母母线上发生故障，I母母线差动保护动作，则需要跳开5011、5021断路器。如果5011断路器拒动，则5011断路器失灵保护动作，则跳开5012断路器和L3对侧开关，从而切除故障。

3.2.3 与线路保护的配合

如果L3线路发生故障，则线路保护动作，应跳开5011、5012断路器。如果5011断路器拒动，5011断路器失灵保护动作，则I母母差动作，跳开5021断路器及其他断路器，从而隔离故障；如果5012断路器拒动，5012断路器失灵保护动作，跳开5011断路器，并通过主变保护出口跳开主变三侧开关，从而隔离故障。

3.2.4 与死区保护配合

如果在5011与5012之间的死区发生故障，则首先I母母差动作，跳开5011、5021断路器。此时，故障仍存在，5011断路器失灵保护动作，跳开5012断路器和L3对侧开关，从而切除故障。

4 结束语

500 kV变压器及其继电保护是变电站内最复杂的部分。影响主变稳定运行的因素很多，较多技术性分析都需要引起相关工作人员的关注。从现场的实际情况看，很多变压器非正常跳闸事故并非设备本身的问题，而是因管理不善或误操作而造成的，因此，需要有效分析变压器扩建时存在的问题。

参考文献

[1]谢季芳.浅论变电站改扩建及停电过渡管理[J].企业家天地（下旬刊），2012（12）.

[2]史德清.变电站二次设备安全措施“三道防线”设置法[J].电力安全技术，2012，14（03）.

〔编辑：张思楠〕