主变保护与备自投动作逻辑间的闭锁关系探讨

摘 要

通过对线变组接线变电站不同运行方式下主变保护动作与备自投动作逻辑的分析，提出了主变保护动作闭锁备自投时的改进措施，给出了主变保护和备自投整定、设计时的注意事项，为主变保护与备自投二次回路方案设计提供了参考和借鉴。

【关键词】主变保护 后备保护 闭锁 备自投

针对目前城网中比较典型的线路变压器组主接线方式，本文结合德州电网实际工程中应用的PCS-9651D型备投装置，通过对线变组接线不同运行方式下主变互投和10kV分段备投时，主变保护动作与备自投动作逻辑分析与探讨，给出了主变保护与备自投整定、设计时应注意的问题，提出了主变保护动作闭锁备自投时二次回路改进方案。

1 备自投配置情况及备投方式

以德州电网110kV北郊站为例如图，主要运行方式：一是两条电源进线分别带一台主变，供全站负荷；二是一台主变运行带全站负荷，另一台主变热备用。备自投配置：配置一套备自投装置。PCS-9651D型备自投装置提供四种备自投方式，方式1和2为备投主变，即：方式1：#1主变运行，#2主变热备用；方式2：#2主变运行，#1主变热备用；方式3和4为备投低压分段，即：方式3：Ⅰ母失电，备投分段；方式4：Ⅱ母失电，备投分段。另外备投装置还提供了闭锁自投方式1、闭锁自投方式2、闭锁自投方式3、闭锁自投方式4和闭锁备自投（总闭锁）5个开入。

2 备用电源自投动作逻辑分析

2.1备投方式1（#1主变运行、#2主变热备用）为例

（1）运行方式：#1主变运行，供低压侧Ⅰ、Ⅱ段母线，#2主变充电备用，即#1主变高压侧11、低压侧01在合位，低压分段开关00在合位，#2主变高压侧12、低压侧02在分位。

（2）备自投动作逻辑分析：备自投起动条件：10kVⅠ段、Ⅱ段母线均失压、#1主变低压侧01开关无电流且确在断开位置。主变主保护动作与备自投逻辑分析：#1进线或#1主变内部故障时，主变主保护（差动或瓦斯保护）动作跳开高压侧11、低压侧01及内桥10开关，低压侧10kVⅠ、Ⅱ段母线失压，#1主变低压侧01开关无流，备自投经跳闸延时跳开#1主变高压侧11、低压侧01及小电源联络线开关，再经合闸延时合上#2主变高压侧12、低压侧02开关，由#2主变恢复对低压侧Ⅰ、Ⅱ段母线及出线供电。主变后备保护动作与备自投逻辑分析：当Ⅰ段母线低压出线故障而保护拒动（或Ⅰ段母线故障）时，#1主变后备保护动作，先经短延时断开低压分段00，再经长延时断开高压侧11和低压侧01，Ⅰ段、Ⅱ段母线均无压，且#1主变低压侧01开关无流，满足备自投动作条件，备自投动作经延时跳开#1主变高压侧11和低压侧01，然后经延时合上#2主变高压侧12和低压侧02，恢复低压侧Ⅱ段母线的供电。当Ⅱ段母线低压出线故障而保护拒动（或Ⅱ段母线故障）时，#1主变后备保护动作，经短延时断开低压侧00，隔离了故障点，Ⅱ段母线失压，#1主变仍正常运行，10kVⅠ段母线有压且#1主变低压侧01开关有流，不满足备自投动作条件，备自投不动作，Ⅰ段母线仍可正常供电。

（3）通过对备自投动作逻辑分析，得出主变备投时主变保护与备自投整定、设计时应注意的问题：①为防止工作电源母线PT三相断线时，造成备自投装置误动，采用母线进线开关无流闭锁，失压无流的情况下才允许备投装置动作出口。无流检查定值应按小于最小负荷电流整定。②备自投跳闸延时应相互配合，备自投跳闸延时应大于最长的外部故障切除时间，应考虑：线路保护动作延时、重合闸延时和适当裕量。

2.2 备投方式3（#1、#2主变运行，10kV分段开关00热备用）

（1）运行方式：#1主变运行，供低压侧Ⅰ段，#2主变运行，供低压侧Ⅱ段，低压分段开关00热备用。即#1主变高压侧开关11、低压侧开关01，#2主变高压侧开关12、低压侧开关02在合闸位置，低压分段开关00在分闸位置。

（2）备自投动作逻辑分析（以#1主变保护动作为例）：备自投起动条件：10kVI段母线失压，Ⅱ段母线有压、#1主变低压侧01开关无电流且确在断开位置。主变主保护动作与备自投逻辑分析：#1进线故障或#1主变主保护（差动保护或瓦斯保护）动作，跳开11和01开关，低压侧10kVⅠ段母线失压，#1主变低压侧01开关无流，Ⅱ段母线有压起动，备自投经跳闸延时跳开#1主变高、低压侧开关11、01及小电源联络线开关，再经合闸延时合上00，恢复对低压侧Ⅰ段母线及出线供电。主变后备保护动作与备自投逻辑分析：当Ⅰ段母线低压出线故障而保护拒动（或Ⅰ段母线故障）时，#1主变后备保护动作，先经短延时跳开00，再经长延时跳开11和01，10kVⅠ段母线失压，#1主变低压侧01开关无流，此时备自投满足动作条件，若备自投动作，则备自投经合闸延时合上00，即合闸到故障的Ⅰ段母线上，再次对电网造成冲击。

3 主变保护动作与备自投逻辑二次回路的改进措施

PCS-9651D型备自投装置引入了闭锁方式1、闭锁方式2自投，闭锁方式3自投，闭锁方式4自投和自投总闭锁5个闭锁输入。在实际工程中，往往设计人员不区分备投方式和主变保护动作，而是将主变保护动作后直接引入闭锁备自投（总闭锁），扩大了停电范围。通过以上对线变组接线变电站主变保护动作与备自投逻辑的分析及我们的运行经验，总结得出：主变互投时主变主保护、后备保护动作不闭锁备自投；分段备投时，主变主保护动作不闭锁备自投，后备保护动作时：#1主变后备保护动作时闭锁方式3，#2主变后备保护动作时闭锁方式4。

参考文献

[1]崔家佩.孟庆炎.陈永芳.熊炳耀编.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].北京：中国水利电力出版社

[2]陶然.熊为群编.继电保护自动装置及二次回路[M].北京：中国电力出版社，1993（03）.

作者单位

德州供电公司 山东省德州市 253000