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摘要：本文分析变压器启动失灵保护的特点，然后针对220kV主变压器高压侧断路器启动失灵保护电路、失灵保护跳主变压器断路器回路进行探讨。根据以上的分析，提出220kV双母线、线变组接线方式下变压器启动失灵相关回路，最终给出了针对这两种接线方式220kV侧断路器失灵保护配置方案。

关键词：主变压器；失灵保护；220kV侧断路；双母线；线变组

《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》明确指出“线路—变压器和线路—发变组的线路和主设备电气量保护均应起动断路器失灵保护。当本侧断路器无法切除故障时，应采取起动远方跳闸等后备措施加以解决。220kV及以上电压等级变压器的断路器失灵时，除应跳开失灵断路器相邻的全部断路器外，还应跳开本变压器连接其他电源侧的断路器。”本文将依据上述要求及结合现场实际运行情况，对220kV双母线、线变组接线方式下主变压器220kV侧断路器失灵故障下问题的分析及解决方案。

1 主变启动失灵保护基本原理

对于220kV变压器，当变压器内部发生故障时，变压器的差动保护动作，发出跳闸命令，跳开其他侧断路器，但是主变220kV侧断路器拒动，220kV侧电源依然会向变压器内部故障点供电，此时，需变压器保护装置开出失灵保护，切除其他所有断路器，使故障点完全切除。如果不配置失灵保护，需利用其他电源线路远后备保护切除故障，这样不仅造成停电范围扩大，还增长故障切除时间，对电网系统稳定运行有不利影响。

2 主变220kV侧断路器失灵保护动作分析

线变组接线就是线路和变压器直接相连，是一种最简单的接线方式，其特点是设备少、投资省、操作简单、易于扩建，但灵活性和可靠性较低。这种接线方式在新能源项目应用较广。双母线接线具有供电可靠、检修方便、调度灵活或便于扩建等优点，但这种接线所用设备多，配电装置复杂，经济性较差。这种接线方式主要应用于系统变电站及大的用户站。本文根据这两种接线方式阐述主变220kV斷路器失灵保护。

2.1 220kV双母线接线的主变220kV断路器失灵保护分析

2.1.1 220kV双母线接线断路器失灵保护

（1）220kV线路故障。220kV线路断路器失灵时，启动失灵保护，开入给220kV母线保护，由220kV母线保护失灵保护跳开母联，并联跳该线路所连接母线上的其他支路断路器，同时220kV母差保护跳闸出口通过该线路保护装置给对侧保护装置开入远跳信号，实现远跳。这种情况下失灵保护不跳开变压器其他侧断路器。

（2）变压器故障。变压器内部发生故障时，变压器220kV侧断路器失灵，变压器主保护差动保护将变压器其他侧断路器跳开，同时主变压器差动保护启动失灵保护，开入给220kV母线保护，由220kV母线保护失灵保护跳开母联，并联跳该主变压器所连接母线上的其他支路断路器，这种情况下失灵保护也不需要跳开变压器其他侧断路器。

（3）220kV母线故障。变压器所连接的220kV母线发生故障，母线保护动作跳开母联，并联跳该变压器所连接母线上所有支路断路器，但变压器220kV侧断路器失灵，变压器低压侧可能会继续向220kV母线故障点提供短路电流，且变压器保护装置后备保护切除故障的保护时间较长，会对变压器造成损害，这种情况下失灵保护需要跳开变压器其他侧断路器。

2.1.2 220kV双母线接线主变220kV侧断路器失灵保护回路设计及配置

对于220kV变压器保护配置基本采用双微机保护。第一套带主变压器保护I+高压侧操作箱。第二套带主变压器保护II+中低压侧操作箱。第三套带主变压器非电量保护。根据上述220kV双母线接线断路器失灵保护故障分析，220kV双母线接线主变220kV侧断路器失灵保护回路设计如下：

（1）变压器内部故障。变压器内部发生故障且变压器220kV侧断路器失灵情况下，变压器主保护差动保护将变压器其他侧断路器跳开，同时主变压器差动保护启动失灵保护，开入给220kV母线保护，由220kV母线保护失灵保护跳开母联，并联跳该主变压器所连接母线上的所有支路断路器。此外220kV母线保护设置“主变解除失灵电压闭锁”，为防止主变低压侧故障高压侧开关失灵时，高压侧母线的电压闭锁灵敏度不够的情况，这种情况下将主变保护的另一付跳闸接点接至对应的220kV母差保护“主变解除失灵电压闭锁”开入，该主变保护接点动作时允许解除电压闭锁。

（2）220kV母线故障。220kV母线故障且变压器220kV侧断路器失灵情况下，220kV母线保护动作跳开母联，并联跳该变压器所连接母线上所有支路断路器，变压器低压侧有可能会继续向220kV母线故障点提供短路电流，且变压器保护装置后备保护切除故障的保护时间较长，会对变压器造成损害，这种情况下220kV母线保护配置主变失灵联跳出口，接入主变非电量保护，实现主变压器其他侧快速跳闸。

2.2 220kV线变组接线的主变220kV断路器失灵保护分析

2.2.1 220kV线变组接线断路器失灵保护

（1）220kV线路故障。对于线变组接线，220kV线路断路器即为变压器220kV侧断路器，这种接线方式不配置220kV母线保护，当220kV线路断路器失灵时，需通过本线路保护装置给对侧线路保护装置开入远跳信号，跳开对侧断路器，解除断路器失灵。这种情况下失灵保护不跳开变压器其他侧断路器。

（2）变压器故障。变压器内部发生故障时，变压器220kV侧断路器失灵，变压器主保护差动保护将变压器其他侧断路器跳开，同时主变压器差动保护启动失灵保护，开入给220kV线路保护，由220kV线路保护失灵保护跳开对侧断路器，这种情况下失灵保护也不需要跳开变压器其他侧断路器。

2.2.2 220kV线变组接线主变220kV侧断路器失灵保护回路设计及配置

对于220kV变压器保护配置基本采用双微机保护。第一套带主变压器保护I+高压侧操作箱。第二套带主变压器保护II+中低压侧操作箱。第三套带主变压器非电量保护。根据上述220kV线变组接线断路器失灵保护故障分析，220kV线变组接线主变220kV侧断路器失灵保护回路设计如下：

（1）220kV线路故障。线变组接线，220kV线路断路器即为变压器220kV侧断路器，这种接线方式不配置220kV母线保护，当220kV线路断路器失灵时，需通过远跳回路实现。在线变组接线方式下，断路器失灵保护出口需单独设置，在工程的实际应用中，需单独配置失灵保护装置或主变压器非电量保护内含失灵保护功能，通过远跳回路实现断路器失灵保护。此外远跳回路的实现，还需与当地调度部门沟通，取消对端220kV线路保护远跳功能的就地故障判据，才能更好的实现远跳功能。这种情况下失灵保护不跳开变压器其他侧断路器，通过远跳回路，跳开对侧线路断路器。

（2）变压器内部故障。变压器内部发生故障时，变压器220kV侧断路器失灵，变压器主保护差动保护将变压器其他侧断路器跳开，同时主变压器差动保护启动失灵保护，开入给220kV线路保护操作箱不起动重合闸起动失灵或永跳起失灵跳闸回路，通过操作箱起失灵内继电器给220kV线路保护开入远跳信号，通过远跳功能实现。同220k'V线路保护一样，远跳回路的实现，还需与当地调度部门沟通，取消对端220kV线路保护远跳功能的就地故障判据，才能更好的实现远跳功能。这种情况下失灵保护也不需要跳开变压器其他侧断路器。这种情况下失灵保护不跳开变压器其他侧断路器，通过远跳回路，跳开对侧线路断路器。

通过以上分析讨论，我们可以看出，220kV双母线接线与220kV线变组主变压器高压侧断路器的失灵有不同之处。对于220kV双母线接线变压器内部故障，通过220kV母线保护解除主变压器高压侧断路器失灵；220kV母线故障，通过非电量保护解除主变压器高压侧断路器失灵。对于220kV线变组接线220kV线路故障，需单独配置失灵保护装置或主变压器非电量保护装置内含失灵保护功能，通过220线路保护远跳回路解除220kV线路断路器失灵，即变压器高压侧断路器失灵；变压器内部故障，直接通過220kV线路保护远跳回路解除主变压器高压侧断路器失灵。综上所述，主变压器220kV侧断路器失灵保护原理相同，因主接线方式不同，保护配置有一定差异，还需我们在工程实际应用中认真对待，认真探讨，保证电力系统安全稳定运行的同时，力求方案最优。

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作者简介：秦瑞兵（1989），男，内蒙古四子王旗人，本科，研究方向：新能源风电、光伏电气设计。