隨著綜合自動化變壓器在中國的迅速推廣和應用,作為220 kV變壓器主保護之一的差動保護,普遍采用大小差模式作為其差動保護的標準配置。大差動保護采用主變各側開關TA構成回路,小差動保護采用主變高、中壓側套管TA及變低進線開關TA構成回路。大小差TA配置情況見表1及圖1。
從大小差TA配置可以知道,大差動保護范圍在主變各側開關TA之間,而小差動保護范圍在主變套管TA及變低進線開關TA之間,大差動保護范圍不僅完全包括小差動保護范圍,而且還包括主變高、中壓側套管至相應開關TA的引線部分。因此,在主變故障時,大小差保護會同時動作,有效保障主變的安全運行;在主變變高或變中開關TA至主變套管引線故障時,通過大差保護快速切除故障,這種大小差TA配置方案,能很好地滿足主變在正常運行方式下快速保護的要求。
但是,在主變變高或變中開關由旁路開關代運行時,為了防止大差動保護誤動,必須要退出大差保護,只保留小差保護運行。這就造成了主變差動保護范圍的縮小,使大差動保護與小差動保護之間的空檔失去了快速保護,給主變及系統(tǒng)的安全運行造成不利的影響。
1差動保護在主變代路運行中的不足
由于主變大小差保護TA配置固定,保護范圍又不完全重疊,在大差動保護退出時,大差動保護的全部保護范圍無法由小差動保護承擔。以圖1為例,分析如下:
1.1主變高壓側代路運行時情況
當主變變高2201開關由旁路2030開關代運行時,由于退出了大差保護,保留小差保護。此時旁路2030開關到高壓側套管TA(包括旁母)引線在小差保護范圍之外,變中套管到101開關之間引線也不在小差保護范圍內(nèi)。為了克服主變高壓側引線在代路失去差動保護留下的快速保護真空,目前,已通過給旁路2030開關配備一套零序和距離保護快速段來加以解決,當變高引線故障時,旁路2030開關能快速跳閘,但變中101開關和變低501開關卻不能快速跳閘,需高壓側及中壓側后備保護來實現(xiàn)。當變中101開關到主變中壓側套管之間故障時,也只能通過主變后備保護來實現(xiàn),延長了切除故障的時間,使主變承受了長時間大電流沖擊,縮短了其壽命,甚至造成主變絕緣損壞或燒毀。
1.2主變中壓側代路運行時情況
當主變變中101開關由旁路190開關代運行時,同樣必須退出大差保護,保留小差保護。此時主變2201開關到變高套管TA引線及旁路190開關TA到變中套管TA之間引線不在差動保護范圍內(nèi)。為了解決主變中壓側引線在代路失去差動保護問題,目前已通過給旁路190開關配備了一套代變中開關的零序和距離快速段保護定值得到解決。當變中引線故障時,旁路190開關能瞬時跳閘,而高壓側2201開關及變低501開關要主變后備保護來跳閘;當變高引線故障時,也只能由主變后備保護來實現(xiàn)。由于主變后備保護一方面延長了切除故障時間,對主變造成損害,另一方面由于主變后備保護先動作跳母聯(lián),使保護跳閘范圍擴大,破壞了母線正常運行方式,甚至造成停電范圍的擴大化。