基于改进当地故障信息的220 kV变压器死区故障保护装置的研制
2021-10-14李静汤大海陈永明黄永红孙东杰刘昶龙锋
李静,汤大海,陈永明,黄永红,孙东杰,刘昶,龙锋
(1.国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司,江苏 镇江 212001;2.江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江 212013;3.南瑞集团公司(国网电力科学研究院),江苏 南京 211106)
继电保护是保障电网安全的第一道防线,故障切除的快速性直接影响电网安全稳定运行。当前交直流混联电网中,仍存在快速动作的继电保护装置无法快速切除的故障死区。经统计,2010年以来国家电网有限公司220 kV及以上电压等级电网共发生几十次死区故障。死区故障不仅影响交流系统的稳定运行,还可能造成直流输电系统双极闭锁事件,进一步引起电网功率缺额和频率下降,造成电网解列和大面积停电。
220 kV变压器差动保护存在死区故障的原因在于:①变压器某侧电流互感器(current transformer,CT)与断路器之间发生了短路故障[1-9];②变压器某侧母线短路故障或其他设备故障,而该侧母差保护或变压器后备保护动作跳变压器该侧断路器,但变压器该侧断路器失灵。
针对220 kV变压器死区故障,可采用变压器电源侧后备保护[9-17],但切除故障时间太长(1.6 s以上)。文献[1]介绍了针对220 kV变压器中压侧死区故障的一种解决方案,但没有提出220 kV变压器各侧死区故障快速切除的方案,也没有解决变压器断路器失灵故障问题。文献[3,6]提出了“失灵联跳”方案,以220 kV侧为例:当220 kV母线故障或220 kV变压器死区故障,相应断路器失灵,启动220 kV母线保护中的失灵保护,失灵保护跳相应220 kV故障母线上断路器的同时,启动“失灵联跳”这一母线上220 kV变压器保护中的“失灵联跳”回路,经短延时启动变压器总出口继电器,跳变压器其他侧断路器。……
