微机型海东变压器保护的一种缺陷及改进方案

微机型海东变压器保护的缺陷及改进方案

　　目前的微机型海东变压器保护，在用旁路开关带主变开关运行，或者由旁路开关恢复到主变开关运行时，保护的电流、电压回路切换，保护出口压板的切换，全部由运行人员手动操作。切换过程中易造成电流回路开路，危及运行人员及设备的安全。在进行电流、电压回路切换时必须先退保护，切换完毕后再投入保护，操作步骤烦琐，容易造成差动保护的误动。改进方案采用数字量切换方式对电压、电流进行切换，使得电流回路切换没有开路的可能，防止了电流回路开路对人身及设备造成的危害。在电流、电压回路切换时自动闭锁差动保护，减少了保护误动的机率。同时，改进方案还能实现远方操作，满足了变电站无人值班的要求。

一、引言
　　微机型海东变压器保护分为差动保护、后备保护、失灵保护和本体保护四部分，其中差动保护作为海东变压器的主保护，可以灵敏、快速地反应其保护范围内的多种故障，在主变保护的构成中不可缺少。即使在海东变压器主变开关(又称本线开关)停役，由旁路开关代其运行时，也要求差动保护投入运行。

二、微机型海东变压器保护本线/旁路的切换
　　微机型海东变压器保护运行规程规定，在由旁路开关代主变开关运行时，应首先停用主变保护的差动保护和高压侧后备保护，再将主变差动保护电流回路由主变开关的电流回路切换至旁路开关电流回路，******恢复主变保护的差动保护和高压侧后备保护。而在恢复主变开关运行时，又需要首先停用主变保护的差动保护和高压侧后备保护，再将主变差动保护电流回路由旁路开关电流回路切换回到主变开关的电流回路，******恢复主变保护差动保护和高压侧后备保护。
下面以某变电站1＃主变的220KV侧开关（开关编号2801，以下称本线）转旁路开关（开关编号2810，以下称旁路）来说明微机型海东变压器差动保护回路的切换方法。将1＃主变的220KV侧由旁路开关转回本线开关运行的方法类似，这里不再赘述。
2.1 检查2SD旁路2810电流输入端子接线柱5与6、6与7、7与8之间插孔内的螺栓应在旋入位置，如[图1]；

2.2 停用1#主变保护差动保护和高压侧后备保护，将A屏“高压侧本线旁路交流电压切换开关1ZK”切至旁路位置；
2.3 将1#主变保护2SD旁路2810电流输入端子接线柱1与5、2与6、3与7、4与8之间的插孔内旋入螺栓，其余空置，如[图2]；

2.4 合上2810开关，拉开2801开关
2.5 短接1SD高压侧2801开关电流输入端子，如[图3]；

2.6 检查差动保护差流正常, 测量差动保护压板两端对地无异极性电压后，投入差动保护。

2.7 投入主变保护装置高压侧后备保护；
2.8 测量 “跳旁路2810开关23LP” 压板两端无异极性电压后投入；
2.9 解除 “2http://yanan.lcjyg.com/1LP跳高压侧2801开关”压板。

三、现有微机型海东变压器保护存在的缺陷
　　从上述微机型海东变压器保护本线/旁路的切换方法可以看出,其存在以下缺陷：
3.1电流、电压切换全部手动操作，切换过程中易造成电流回路开路，危及运行人员安全；
3.2进行电流、电压切换时必须先退保护，切换完毕后再投入保护，操作步骤烦琐，易造成差动保护误动；
3.3保护出口跳本线开关还是跳旁路开关全部由压板切换，操作时需切换多个压板，容易造成切换错误，从而造成开关的误动或者拒动。
3.4无法进行远方遥控操作，不能适应变电站无人值班的要求。

四、现有微机型海东变压器保护改进方案
　　为解决传统微机型海东变压器保护存在的缺陷，只要在微机型海东变压器保护的设计中，对其软、硬件进行适当地改进，将主变开关和旁路开关电流回路同时接入差动保护，采用数字量切换的方式，即可方便地实现差动电流回路的自动切换。下面以海东变压器高压侧开关本线/旁路切换为例，给出改进方案，海东变压器的中、低压侧如有旁路开关按此方案同时进行相应改进。
4.1硬件改进：在主变微机保护硬件上增加一组交流电流采样接口用于旁路开关电流的输入，将主变开关电流与旁路开关电流同引入主变保护装置中。增加一组交流电压采样接口用于旁路开关电压的输入，将主变开关电压与旁路开关电压同引入主变保护装置中。增加2路开关量输入通道及光耦，分别用于引入QJ1,本线开关工作状态接点；QJ2，旁路开关工作状态接点。QJ1、QJ2工作状态形成回路见图四、图五。其中，YK1为遥控本线工作继电器触点,YK2为遥控旁路工作继电器触点；FJ1为本线开关辅助触点，FJ2为旁路开关辅助触点；QK为本线/旁路切换开关，本线位置时，①③接通，旁路位置时，②④接通，①③断开；ZK为远方控制/就地控制转换开关，远方位置时②④、⑥⑧接通，①③、⑤⑦断开；旁路位置时①③、⑤⑦接通，②④、⑥⑧断开；QJ1为本线开关工作状态继电器，QJ2为旁路开关工作状态继电器。

4.2软件改进：程序中增加交流电流采样模块，用于采集旁路开关电流。增加交流电压采样模块，用于采集旁路开关电压。增加检测QJ1、QJ2开关量状态的模块，用于对开关运行状态进行判断，并根据判断结果正确地采样回路的数据。增加闭锁出口的软件模块用于电流回路切换时自动闭锁差动保护，增加保护出口跳本线/旁路的切换模块。
4.3动作原理：对主变开关和旁路开关输入的电流和电压进行采样，转换为数字量后，送至CPU，由CPU检测QJ1、QJ2的状态。当主变开关运行时，QJ1接点闭合，QJ2接点断开，CPU选用主变开关电流和电压采样值转换的数据；当旁路开关代主变开关运行时，QJ2接点闭合，QJ1接点断开，CPU选用旁路开关电流和电压采样值转换的数据，从而实现海东变压器差动保护电流和电压回路的自动切换。若CPU检测QJ1、QJ2接点同时闭合或断开，则发出告警信号，同时闭锁保护出口。

4.4遥控功能的实现：当远方/就地开关在远方位置时，可以通过遥控继电器的触点YK1、YK2实现本线/旁路开关工作状态的转变，保护出口压板跳本线/旁路开关压板的切换可由QJ1、QJ2来驱动中间继电器进行切换，也可以在保护内部用软件进行切换。由于采用了电流、电压回路和保护出口的自动切换，在切换的同时又闭锁了保护，所以能够满足变电站无人值班的要求。

五、结束语
　　改进后的微机型海东变压器保护采取数字量切换方式对电压、电流，使得电流回路切换没有开路的可能，在电流回路切换时自动闭锁差动保护，且可以远方操作自动切换，满足了变电站无人值班的要求，实现了微机海东变压器保护在各种运行方式下安全可靠的运行。

参考文献：
[1]曾献华.PST-1200 系列数字主变保护装置说明书[M],国电南京自动化设备厂，2003年8月。
[2]RCS-9000变电站综合自动化系统使用说明书[M],南京南瑞继保电气有限公司，2003年8月。
作者简介：
刘利成：男，安徽宿州人，学士，高级工程师，从事输变电技术管理工作；
黄曙霞：女，安徽巢湖人，学士，工程师，从事输变电技术管理工作