[发明专利]基于短时开放保护和封TA的变压器死区故障继电保护方法

说明书

技术领域

本发明属于电力输配电网络的控制技术，涉及一种基于短时开放保护和封TA的变压器死区故障继电保护方法。

背景技术

GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，变压器应装设纵联差动保护作为主保护和反应外部相间短路和接地短路引起变压器过电流的后备保护等电气量保护，其中反应相间短路的后备保护有复合电压过电流保护、相间阻抗保护，反应接地短路的后备保护有零序电流保护、接地阻抗保护。这些后备保护根据不同电压等级的变压器和各侧电压等级不同，装设不同的后备保护，并且一般在变压器各侧均装设反应外部相间短路和接地短路的后备保护。220kV及以上变压器保护配置情况在Q／GDW_175《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》有具体规定；110kV及以下变压器保护配置主要在各侧装设两段反应相间短路的复合电压过电流保护（若110kV中性点一般不接地时，则配置了零序电流保护也一般不用，只使用110kV中性点间隙保护；若110kV中性点一般接地时，则配置了零序电流保护使用，110kV中性点间隙保护停用）。

所谓变压器死区故障系指发生在变压器某一侧的断路器与该侧变压器差动保护使用的电流互感器（以下简称TA）之间的短路故障（见图2）。由于该故障在变压器纵联差动保护保护范围之外，虽然故障侧的后备保护或其它保护（如母线保护）动作，跳开变压器该侧断路器，但故障仍然存在，只有靠变压器电源侧后备保护动作或采用本侧后备保护动作联跳变压器总出口回路跳开变压器电源侧断路器才能最终切除故障，此种情况切除故障时间一般较长；若变压器为高阻抗变压器，变压器电源侧后备保护可能由于短路电流达不到启动定值而不能动作切除故障，只有等到变压器烧到使短路电流达到并超过该后备保护启动值才能够使变压器电源侧后备保护动作切除故障为止。发明专利201210452783.8“快速切除变压器死区故障的继电保护方法”中提出了一个判断死区故障后退出联变压器差动保护该侧TA，使跳变压器变压器差动保护动作跳其他侧断路器的方案。本发明将提出一个改进逻辑电路来完成适应所应用的输配电网络的变电所为各种电压等级的变压器保护装置并快速切除变压器各侧各种电压等级死区故障的继电保护技术方案。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种能够应用于输配电网络为各种电压等级变电所变压器保护装置，动作原理简单、可靠性高、快速切除变压器各侧各种电压等级死区故障的继电保护方法。

下面给出本发明方法的技术方案。

在本发明的方法所应用的输配电网络的变电所为各种电压等级的两绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器或其他变压器的保护装置；理论上说，变压器有几个运行电压等级通过断路器间隔设备（由隔离开关、断路器、电流互感器等设备组成）与外电路设备相连，只要变压器某一侧断路器两旁仅有变压器这一侧有电流互感器（简称TA），而母线侧没有TA，就有几个变压器死区故障位置（若断路器两侧均有TA，则该断路器回路就没有死区故障位置），即有2个运行电压等级通过断路器间隔设备与外电路设备相连，就至少有2个变压器死区故障位置；有3个运行电压等级通过断路器间隔设备与外电路设备相连，就至少有3个变压器死区故障位置（1个运行电压等级若有2个断路器间隔设备，则该运行电压等级侧为2个变压器死区故障位置）。

为叙述方便，以变压器其中一个运行电压等级的断路器间隔设备发生变压器死区故障，来描述快速启动切除该故障的方法，其它电压等级的变压器、以及变压器为两绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器或其他变压器，或变压器各侧由其它电压等级的组合，其方法类似，不再烦述。该断路器间隔设备由隔离开关、断路器、TA等设备组成，TA分别有几组二次绕组，这几组二次绕组从母线侧向变压器侧分别接入变压器差动保护（后备保护）、母线差动保护、测量计量等二次设备。变压器套管处还装设了套管TA。110kV及以下变压器各侧后备保护使用的TA是与变压器差动保护分开的，使用的TA是不同的TA（比如差动保护使用断路器处TA，而后备保护使用套管TA），或是TA的不同的二次绕组。其控制方法包括以下控制过程：

在变压器某侧死区故障的跳闸控制中，设定以下条件：

条件一，变压器该侧后备保护跳闸出口继电器处于动作状态或其他电气量保护（比如该侧母线差动保护）跳闸出口继电器处于动作状态；

条件二，当条件一满足时，启动一次脉冲T时间开放保护（即只开放保护T时间；T可取2t1，即300ms，下同）；