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摘 要：变压器在电力系统中的地位异常重要，一旦出现故障，影响将非常大。因此必须要高度重视变电站的主变保护，确保万无一失。文章针对在220kV跃立站综自改造主变保护更换工作，在东莞供电局首次应用WBH-801A、802A主变保护在工程应用中遇到的几个问题，提出了相应的解决办法，保证了主设备的安全运行，提高了电网运行的可靠性。
关键词：双重化配置 失灵回路 非电量保护 旁代主变
引 言
主变保护对系统的供电用户来说，其作用至关重要。在2010年.我们先后对220kV 跃立变电站#1、#2主变保护进行了RCS-978G、974A原屏综自改造，#3、#4主变保护进行更换为WBH-801A、802A。WBH-801、802A主变保护在我局首次应用.结合相关技术文件及反措要求，遇到了一些现场问题.从解决问题.总结经验的目的出发，对遇到的问题进行分析。并提出解决办法.希望能够在今后的220kV主变保护改造工程的应用加以借鉴。
1、主变双重化配置
《广东电网公司220kV～500kV元件保护技术规范（试行）》（〔2010〕13号）第11.1条：双重化配置的两套保护，每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。
直流电源取向：两套主变保护、两组跳闸回路采用辐射供电方式，其直流供电电源分别取自不同段直流母线，每套保护装置直流电源和控制回路直流电源应取自同一段直流母线；主变各侧断路器、110kV 及以上断路器控制回路直流供电电源应采用辐射供电方式，在直流馈线屏处分别经专用直流断路器供电；电压切换装置直流电源应与本间隔控制回路直流电源共用一组电源，二者在保护屏上通过直流断路器分开供电。电流、电压取向：两套保护不能有电气量联系。主I保护电流采用开关CT，主II保护电流采用套管CT；主I、主II保护应配置独立的电压切换箱，以供各自保护使用。操作回路：在WBH-801A保护操作箱中要将4D1与4D103短接，第二路跳闸回路才能独立跳闸；RCS-978G操作回路无需做修改。
2、主变失灵回路
传统断路器失灵保护电流判据是在各间隔内完成。失灵启动回路至旧母差仅有两根线， 220kV主变失灵启动回路，如图所示，即01，025至旧母差保护装置的。
按目前最新配置要求，220kV母线差动保护，应采用母线保护装置内的失灵电流判别功能；为解决变压器低压侧故障时失灵保护电压闭锁元件灵敏度不足的问题，元件支路应设置独立于失灵启动的解除电压闭锁的开入回路。对比改造前，增加了接触电压闭锁回路，如图所示。
现场采用保护跳闸接点动作时接触复合电压闭锁。解除断路器失灵保护的复合电压闭锁原则上也可以选用主变保护中由主变各侧“复合电压闭锁元件动作”接点。但采用“复合电压闭锁元件动作”接点时，存在特定运行方式下会出现无法解除闭锁的情况。WBH-801A出口配置有备用出口，现场采用开出5、开出6对应的压板8C1LP7、8C1LP8做为A保护动作解220KV失灵1复压闭锁、A保护动作解220KV失灵2复压闭锁。RCS-978G采用“跳闸备用2”的两副保护动作出口接点做为该解除复压闭锁输出接点，因此相关跳闸矩阵需变更，将第9位由原来的“备用”改为“解除220kV母差复压闭锁”，其余定义不变。
对于母线上的变压器，除利用母线差动保护动作接点跳本侧断路器外，还应将另一副母线差动保护动作接点开入失灵保护，实现主变压器断路器失灵跳各侧，如图所示
3、主变非电量保护
非电量保护的独立性问题 ，必须做到电源独立、出口独立，并且要求非电 量保护不能启动断路器失灵保护。非电量保护作用于跳闸的保护有：本体重瓦斯保护、有载开关重瓦斯保护、以及强迫油循环风冷变压器的冷却器全停串油温高。本体重瓦斯保护、有载开关重瓦斯保护，均可直接取继电器动作接点开入跳闸。采用片式散热器，其冷却方式ONAN/ONAF/OFAF、ONAN/ONAF/ODAF的变压器，当冷却器系统故障切除全部冷却器时应发信号，然后启动延时20分钟，当顶层油温度达到105℃出口跳闸。（《广东电网油浸式电力变压器非电量保护技术导则》）220kV 跃立站主变冷却方式均为ONAF方式，故主变非电量保护需由冷却器全停延时20分钟串油温高值进行跳闸。
WBH-802非電量保护中“冷却器全停延时投退”整定为“1”则冷却器全停保护带两段延时，需整定两段延时对应的定值和保护开出矩阵。冷却器全停保护设两段时限， t1为经温度闭锁的短延时，t2为最长动作延时。其保护逻辑图为：
由此看出，存在冷却器全停时不经油温高值，延时t2出口跳闸的危险。现场将B02与B03直接短接线解开。得到只经t1延时温度闭锁的出口跳闸，避免了因冷却器全停经t2延时无闭锁跳闸的危险。RCS-974A只需“冷控失电保护投入”及“冷控失电经油温高闭锁”同时整定为“1”。
4、主变旁代路
在双母线带旁路的母线运行方式中，当主变侧开关检修时，需用旁路开关代主变侧开关运行。此时开关CT退出运行，变压器主I保护的主保护与高后备保护也在退出状态。从而使主变保护范围从开关CT缩小至主变套管CT处。因此从旁路开关CT至主变套管CT处这一段旁母线和引线便是一段死区，因为此段范围母差保护也顾及不到，而且主变保护的后备保护延时较长，如出现此段范围内的故障，只有靠线路对侧的后备经延时功作切除故障，会造成一段母线停电。
高压侧死区的解决办法：当高压侧的旁路开关代运，目前一般是利用旁路保护屏中的距离II段及零序II段来作为旁路母线及引出线的主保护，其它各段及高频保护仍然退出运行。此时距离II段的定值按躲过变压器其它侧母线相间故障时的最小短路阻抗、零序II段的定值按躲过变压器其它侧母线接地故障时流过保护装置的最大零序电流来整定，其时间与变压器差动保护相配合。此时变压器主II保护的电压应选用旁路电压，因此在旁路保护处投入主变旁路本线电压切换装置电源。 主I保护原配置两路电压切换回路，主II保护原配置两路电压切换回路，分别给变高、变中I、IIM电压切换用。但考虑到旁路代时，需要旁路与本线的电压切换回路，给旁路代路时主II保护的电压。现场WBH-801A保护在主II保护屏增加两套电压切换装置，RCS-978G保护在屏后配置了冗余的电压切换继电器分别给变高、变中本线旁路电压切换用，其装置电源在旁路屏并接旁路开关电源取得。
5、一次加压试验
为检查主变套管CT变比、极性，以及主变三侧CT接线正确，通过在主变一次一次加380V 电压，检查CT二次侧电流及主变差动保护中差流是否为零的试验，我们将其称为一次加压试验。
一次加压要求：对于220kV 变压器，选取在110kV 侧加入380V 电压交流电流。三侧开关及母线侧刀闸、所有接地刀在分闸位置，开关主变侧刀闸在合闸位置。在中压侧开关与开关CT之间分相加入380V电压，在高压侧、低压侧开关与开关CT三相短接并接地。
在对#2主变进行短路试验中，发现主I保护差流0.001A，主II保护差流为0.008A。怀疑#2主变主II保护CT回路存在问题。当时主I、主II保护相关设置及测得数据为：
主I保护采样正确，通过分析计算比较发现中压侧计算一次值不一致，主I保护计算一次值为0.018*1600/1=28.8A，主II保护计算一次值为0.024*2000/1=48A；在变中加压处测出一次电流值为28.7A在主II保护屏直接用电流钳表测量电流为0.024A，故可得出中压侧变比设置与实际CT变比不一致。重新检查中压侧套管CT回路，发现该CT绕组与设计不相符。改线后，再次进行一次加压试验，主I、主II保护差流为0。在投运前进行一次加压试验，保证了主变保护CT回路的正确性与完好性。
6、结语
主变保护在系统中的重要作用是勿庸置疑的。為使主变保护在现场应用方面更好地发挥作用，作者对以上几个方面存在的问题进行了简要分析和探讨，并提 出了一些改进措施及注意事项，希望能引起相关重视。
参考文献
[1]《广东电网公司220kV～500kV元件保护技术规范（试行）》S.00.00.05/Q102-0015-0912-7597
[2] 广东省电力系统继电保护反事故措施及释义（2007版）
[3] 《广东省220kV及以上电网继电保护运行规定》
[4] WBH-801A主变保护技术说明书
[5] 国家电网公司输变电工程典型设计 220kV变电站二次系统部分（2007版） 刘振亚
关键词：双重化配置 失灵回路 非电量保护 旁代主变
引 言
主变保护对系统的供电用户来说，其作用至关重要。在2010年.我们先后对220kV 跃立变电站#1、#2主变保护进行了RCS-978G、974A原屏综自改造，#3、#4主变保护进行更换为WBH-801A、802A。WBH-801、802A主变保护在我局首次应用.结合相关技术文件及反措要求，遇到了一些现场问题.从解决问题.总结经验的目的出发，对遇到的问题进行分析。并提出解决办法.希望能够在今后的220kV主变保护改造工程的应用加以借鉴。
1、主变双重化配置
《广东电网公司220kV～500kV元件保护技术规范（试行）》（〔2010〕13号）第11.1条：双重化配置的两套保护，每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。
直流电源取向：两套主变保护、两组跳闸回路采用辐射供电方式，其直流供电电源分别取自不同段直流母线，每套保护装置直流电源和控制回路直流电源应取自同一段直流母线；主变各侧断路器、110kV 及以上断路器控制回路直流供电电源应采用辐射供电方式，在直流馈线屏处分别经专用直流断路器供电；电压切换装置直流电源应与本间隔控制回路直流电源共用一组电源，二者在保护屏上通过直流断路器分开供电。电流、电压取向：两套保护不能有电气量联系。主I保护电流采用开关CT，主II保护电流采用套管CT；主I、主II保护应配置独立的电压切换箱，以供各自保护使用。操作回路：在WBH-801A保护操作箱中要将4D1与4D103短接，第二路跳闸回路才能独立跳闸；RCS-978G操作回路无需做修改。
2、主变失灵回路
传统断路器失灵保护电流判据是在各间隔内完成。失灵启动回路至旧母差仅有两根线， 220kV主变失灵启动回路，如图所示，即01，025至旧母差保护装置的。
按目前最新配置要求，220kV母线差动保护，应采用母线保护装置内的失灵电流判别功能；为解决变压器低压侧故障时失灵保护电压闭锁元件灵敏度不足的问题，元件支路应设置独立于失灵启动的解除电压闭锁的开入回路。对比改造前，增加了接触电压闭锁回路，如图所示。
现场采用保护跳闸接点动作时接触复合电压闭锁。解除断路器失灵保护的复合电压闭锁原则上也可以选用主变保护中由主变各侧“复合电压闭锁元件动作”接点。但采用“复合电压闭锁元件动作”接点时，存在特定运行方式下会出现无法解除闭锁的情况。WBH-801A出口配置有备用出口，现场采用开出5、开出6对应的压板8C1LP7、8C1LP8做为A保护动作解220KV失灵1复压闭锁、A保护动作解220KV失灵2复压闭锁。RCS-978G采用“跳闸备用2”的两副保护动作出口接点做为该解除复压闭锁输出接点，因此相关跳闸矩阵需变更，将第9位由原来的“备用”改为“解除220kV母差复压闭锁”，其余定义不变。
对于母线上的变压器，除利用母线差动保护动作接点跳本侧断路器外，还应将另一副母线差动保护动作接点开入失灵保护，实现主变压器断路器失灵跳各侧，如图所示
3、主变非电量保护
非电量保护的独立性问题 ，必须做到电源独立、出口独立，并且要求非电 量保护不能启动断路器失灵保护。非电量保护作用于跳闸的保护有：本体重瓦斯保护、有载开关重瓦斯保护、以及强迫油循环风冷变压器的冷却器全停串油温高。本体重瓦斯保护、有载开关重瓦斯保护，均可直接取继电器动作接点开入跳闸。采用片式散热器，其冷却方式ONAN/ONAF/OFAF、ONAN/ONAF/ODAF的变压器，当冷却器系统故障切除全部冷却器时应发信号，然后启动延时20分钟，当顶层油温度达到105℃出口跳闸。（《广东电网油浸式电力变压器非电量保护技术导则》）220kV 跃立站主变冷却方式均为ONAF方式，故主变非电量保护需由冷却器全停延时20分钟串油温高值进行跳闸。
WBH-802非電量保护中“冷却器全停延时投退”整定为“1”则冷却器全停保护带两段延时，需整定两段延时对应的定值和保护开出矩阵。冷却器全停保护设两段时限， t1为经温度闭锁的短延时，t2为最长动作延时。其保护逻辑图为：
由此看出，存在冷却器全停时不经油温高值，延时t2出口跳闸的危险。现场将B02与B03直接短接线解开。得到只经t1延时温度闭锁的出口跳闸，避免了因冷却器全停经t2延时无闭锁跳闸的危险。RCS-974A只需“冷控失电保护投入”及“冷控失电经油温高闭锁”同时整定为“1”。
4、主变旁代路
在双母线带旁路的母线运行方式中，当主变侧开关检修时，需用旁路开关代主变侧开关运行。此时开关CT退出运行，变压器主I保护的主保护与高后备保护也在退出状态。从而使主变保护范围从开关CT缩小至主变套管CT处。因此从旁路开关CT至主变套管CT处这一段旁母线和引线便是一段死区，因为此段范围母差保护也顾及不到，而且主变保护的后备保护延时较长，如出现此段范围内的故障，只有靠线路对侧的后备经延时功作切除故障，会造成一段母线停电。
高压侧死区的解决办法：当高压侧的旁路开关代运，目前一般是利用旁路保护屏中的距离II段及零序II段来作为旁路母线及引出线的主保护，其它各段及高频保护仍然退出运行。此时距离II段的定值按躲过变压器其它侧母线相间故障时的最小短路阻抗、零序II段的定值按躲过变压器其它侧母线接地故障时流过保护装置的最大零序电流来整定，其时间与变压器差动保护相配合。此时变压器主II保护的电压应选用旁路电压，因此在旁路保护处投入主变旁路本线电压切换装置电源。 主I保护原配置两路电压切换回路，主II保护原配置两路电压切换回路，分别给变高、变中I、IIM电压切换用。但考虑到旁路代时，需要旁路与本线的电压切换回路，给旁路代路时主II保护的电压。现场WBH-801A保护在主II保护屏增加两套电压切换装置，RCS-978G保护在屏后配置了冗余的电压切换继电器分别给变高、变中本线旁路电压切换用，其装置电源在旁路屏并接旁路开关电源取得。
5、一次加压试验
为检查主变套管CT变比、极性，以及主变三侧CT接线正确，通过在主变一次一次加380V 电压，检查CT二次侧电流及主变差动保护中差流是否为零的试验，我们将其称为一次加压试验。
一次加压要求：对于220kV 变压器，选取在110kV 侧加入380V 电压交流电流。三侧开关及母线侧刀闸、所有接地刀在分闸位置，开关主变侧刀闸在合闸位置。在中压侧开关与开关CT之间分相加入380V电压，在高压侧、低压侧开关与开关CT三相短接并接地。
在对#2主变进行短路试验中，发现主I保护差流0.001A，主II保护差流为0.008A。怀疑#2主变主II保护CT回路存在问题。当时主I、主II保护相关设置及测得数据为：
主I保护采样正确，通过分析计算比较发现中压侧计算一次值不一致，主I保护计算一次值为0.018*1600/1=28.8A，主II保护计算一次值为0.024*2000/1=48A；在变中加压处测出一次电流值为28.7A在主II保护屏直接用电流钳表测量电流为0.024A，故可得出中压侧变比设置与实际CT变比不一致。重新检查中压侧套管CT回路，发现该CT绕组与设计不相符。改线后，再次进行一次加压试验，主I、主II保护差流为0。在投运前进行一次加压试验，保证了主变保护CT回路的正确性与完好性。
6、结语
主变保护在系统中的重要作用是勿庸置疑的。為使主变保护在现场应用方面更好地发挥作用，作者对以上几个方面存在的问题进行了简要分析和探讨，并提 出了一些改进措施及注意事项，希望能引起相关重视。
参考文献
[1]《广东电网公司220kV～500kV元件保护技术规范（试行）》S.00.00.05/Q102-0015-0912-7597
[2] 广东省电力系统继电保护反事故措施及释义（2007版）
[3] 《广东省220kV及以上电网继电保护运行规定》
[4] WBH-801A主变保护技术说明书
[5] 国家电网公司输变电工程典型设计 220kV变电站二次系统部分（2007版） 刘振亚