差動保護的電流回路進行相應(yīng)切換，后備保護的電流回路不用切換，主變壓器保護的雙重化基于的理由是什么。

微機型主變壓器保護雙重化

在電網(wǎng)中，主變壓器是用以升壓或降壓的重要元件。它不但造價昂貴，損壞后修復(fù)周期長．還常常因主變壓器故障而破壞電網(wǎng)的正常運行方式，造成發(fā)電廠停機及用戶停電等損失。所以，確保主變壓器的安全運行意義重大。

主變壓器保護歷來為廣大繼電保護專業(yè)人員所重視，如何提高主變壓器保護的動作靈敏性和可靠性一直是制造廠家及運行單位的追求目標。但由于變壓器既是個電元件、也是個磁元件，具有非線性特點和復(fù)雜的暫態(tài)過程。

因此，相對于線路保護來說，其動作正確率還很低。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，微機型變壓器保護越來越多，性能越來越好，使提高變壓器保護的運行水平成為可能，對主變壓器保護的雙重化是其中一個方面?，F(xiàn)在就我們在主變壓器保護雙重化實踐中遇到的一些問題來談一點體會。

1、主變壓器保護雙重化的意義

根據(jù)《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》要求、不同容量及不同電壓等級的電力變壓器配置不同的保護。一般大型變壓器將瓦斯保護及縱聯(lián)差動保護等作為主保護，各側(cè)安裝不同的復(fù)壓過流、方向零序或阻抗保護等作為后備保護。規(guī)程中除明確對330kV及以上變壓器可裝設(shè)雙重差動保護外，一般均按單主單后配置。

對于主后分開的保護，常常主保護與后備保護分別接一組電流互感器的次級，一般為差動保護接獨立電流互感器，后備保護接主變壓器套管電流互感器的次級，如圖l。在雙母帶旁路主接線方式下，旁路開關(guān)代主變壓器開關(guān)時，差動保護的電流回路進行相應(yīng)切換，后備保護的電流回路不用切換。

差動保護的保護范圍包括主變獨立電流互感器至套管的引線，當旁代時則包括旁路母線。

在國家電力公司2000年9月發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》中明確提出，220kV主變壓器的微機保護必須雙重化。主變保護微機化以前，使用分立電磁型元件組成主保護及后備保護時。

一套220kV主變壓器保護一般要三到四面屏，要實現(xiàn)雙重化將使屏位達六到七面，顯然過于繁復(fù)。

在上世紀八十年代末九十年代初采用晶體管及集成電路型主變壓器保護，雖然繼電器的性能有了較大提高，分散的繼電器也改成了整齊劃一的機箱，但回路組成及接線仍然脫胎于電磁型保護，一主一后最少要兩面屏，雙重化后回路也很復(fù)雜。早期的微機型主變保護，由于采用的還是主后分開的設(shè)計方案，一套主保護加各側(cè)后備保護、操作箱、失靈及非電量保護等，要七、八層機箱，要實現(xiàn)雙重化仍然十分困難。

由于高性能的計算機芯片出現(xiàn)，在一套裝置中包含主保護、各側(cè)全部后備保護的新一代微機型主變壓器保護已開發(fā)出來，并得到廣泛應(yīng)用。

該保護裝置除非電量保護及開關(guān)操作箱外，全套主后合一的保護只要一層機箱，實現(xiàn)雙重化后一般四到五層機箱，兩面屏。

由于一套保護的的功能集中在一個機箱內(nèi)，雙套保護一般采用相同的輸入輸出設(shè)計，所以外圍接線相當簡潔，其外圍回路比采用主后分開的單套配置還簡單。

雙重化的保護可以采用不同廠家、不同原理，對變壓器發(fā)生各類復(fù)雜故障時可靠切除故障更有利。雙主雙后主變壓器保護電流回路的接入方式。

主變壓器保護的雙重化基于以下理由：

計算機技術(shù)的發(fā)展，高性能計算機芯片的出現(xiàn)，主后合一的設(shè)計，在技術(shù)上使保護配置的雙重化成為可能。

多年來線路保護雙重化的成功運行經(jīng)驗。

對供電可靠性要求的提高。微機保護發(fā)生故障后，一般要依賴生產(chǎn)廠家進行處理，處理周期較長，如只有單套保護，有時保護故障將使變壓器將被迫停運。

采用雙主雙后主變壓器保護后，如何接人電流互感器的二次回路將是我們需要考慮的一個問題：

一般將第一套保護接原差動保護電流互感器次級，即獨立電流互感器，旁代時需切換；第二套保護接原后備保護電流互感器次級，即套管電流互感器，旁代時不需要切換，但對降壓變的高壓側(cè)來說，無論是差動保護還是該側(cè)的后備保護，其保護范圍不包括開關(guān)電流互感器到變壓器套管的引線，對低壓側(cè)來說，應(yīng)其后備保護的保護范圍指向非電源側(cè)，所以引線故障將由后備保護切除。

在獨立電流互感器次級足夠時，可以將第二保護也接人獨立電流互感器，旁代時切套管電流互感器，這樣可以確保正常運行時兩套保護均有足夠的保護范圍，當?shù)谝槐Ｗo因故退出時，不至于因第二套保護存在死區(qū)而影響主變的正常運行。但現(xiàn)場進行電流二次回路的切換較麻煩，因操作不當引起差動保護誤動的情況時有發(fā)生，所以在保護方式滿足要求時，不建議過多進行電流回路的切換。

筆者認為該回路在設(shè)計及施丁時可以接好，正常運行時旁代只切第一套，當?shù)谝惶妆Ｗo因故退出時，將第二套保護的電流回路切至獨立電流互感器。

為了避免電流回路的切換，也可以兩套保護均使用套管電流互感器，在降壓變的高壓側(cè)增設(shè)簡單電流保護，接獨立電流互感器作為引線的保護，當旁代時停用該保護，起用旁路保護作引線及旁路母線的保護，這樣保護配置較復(fù)雜，該電流保護與旁路保護整定時要考慮勵磁涌流的影響。如何取舍將取決于各地的運行習(xí)慣。2雙主雙后主變壓器保護的二次回路接線。

雙主雙后的主變保護一般按兩面屏配置，兩套保護裝置分別裝在兩面屏上，三側(cè)的開關(guān)操作箱及非電量保護、失靈保護、220kV側(cè)的三相不一致保護等分散安裝于兩面屏。

根據(jù)反措要求，每套主變保護應(yīng)分別使用一組電源開關(guān)或熔斷器，并分別接在變電所中不同的直流母線，這樣在一組母線失電時不至于失去全部保護。

非電量保護只有一套，應(yīng)使用獨立的電源開關(guān)或熔斷器，具有電源消失監(jiān)視，對重瓦斯等用于跳閘的保護，應(yīng)通過接于控制電源的重動繼電器直接跳閘，不應(yīng)接入逆變電源，但其動作信號應(yīng)作為開關(guān)量接人微機保護，以便保護動作后的分析及信息儲存。

對220kY側(cè)的失靈保護和三相不一致保護，可合用一套裝置，使用單獨的電源開關(guān)或熔斷器。

三側(cè)開關(guān)的操作電源應(yīng)獨立，220kV側(cè)一般使用雙跳圈的開關(guān)，每一跳圈使用一組電源開關(guān)或熔斷器，接于變電所中不同的直流母線。

每套保護使用不同的電流互感器次級，但一般的變電所不具備每套保護使用不同電壓次級的條件。但電壓在經(jīng)切換繼電器切換后，因分別經(jīng)一只空氣小開關(guān)接人保護裝置，小開關(guān)的輸出必須經(jīng)端子排過度，只有這樣才能分別對每套保護裝置進行通電檢查或校驗。

兩套保護裝置的出口回路在端子排上并接后接入開關(guān)操作箱。對220kY側(cè)出口，因是雙跳圈開關(guān)，可以每套裝置跳一組跳圈，也可以每套裝置分別跳兩組跳圈，跳兩組跳圈的可靠性顯然要比跳一組高，但回路顯得復(fù)雜，在停起用保護時操作多。

3、主變壓器保護雙重化后的運行方式及操作要求

采用雙主雙后的主變壓器保護后，保護的運行方式變得靈活，但由于各類壓板較多，操作變得復(fù)雜，與傳統(tǒng)的主變保護有許多不同之處。

（1）保護裝置的投退

單獨投退某一保護功能時，如停用差動保護，可投退某一保護的開入量壓板，但某一套保護整個投退時，可直接操作該套保護裝置的出口壓板，這樣可以簡化操作。

（2）保護裝置的旁代操作

在主變壓器開關(guān)因故停用需要用旁路開關(guān)代路時，接主變壓器套管電流互感器的一套保護電流回路無需切換，保護壓板也不用操作，只要將電壓切換開關(guān)切至旁路或固定于相應(yīng)的運行母線即可。

在切換電壓時，可能會出現(xiàn)電壓回路異常的報警，這時相當于復(fù)壓閉鎖開放，由于這個過程時間非常短，不會對保護的運行帶來不良后果。

對使用獨立電流互感器的一套保護，電壓回路的切換同上，但由于電流回路需要切換，首先要考慮停用該套差動保護，同時還要停用零序保護，否則在負荷電流較大或切換過程中發(fā)生區(qū)外故障時保護將誤動。對相電流過流保護等，因切換過程中只會引起拒動，所以不必停用。

當然，由于電流回路切換的時間較短，可不考慮第二套保護對引線部分有死區(qū)的影響，為了簡化操作，也可以在電流切換過程中將第一套保護全部停用，即停用它的出口壓板。

4、幾種運行方式的討論

目前，在我公司運行的雙主雙后主變保護中，沿用了單套保護的運行習(xí)慣，即第一套保護接獨立電流互感器，旁代時進行電流回路切換，第二套保護接套管電流互感器，旁代時不切換，在旁路開關(guān)代路時。旁路開關(guān)的保護停用。但有幾種運行方式值得討論，因為瓦斯保護與運行方式無關(guān)，在討論過程中我們認為一直按規(guī)程投入運行。

在旁代時停用第一套全部保護，不進行電流回路的切換，起用旁路開關(guān)的保護作引線與主變的后備。這樣對降壓變的220kV側(cè)來說，形成了一套差動保護加兩套后備保護的方式，對于llOkV側(cè)，由于旁路保護的方向問題，該保護無法正常使用。

220kV旁路保護范圍的指向為旁路母線與引線，能滿足要求。llOkV側(cè)旁路保護范圍雖然也指向旁路母線及引線，但因為降壓變電源在220kV側(cè)，其主變壓器后備保護的范圍應(yīng)指向母線，與旁路保護范圍的指向相反。

在第二套保護因故退出運行時，因第一套保護無死區(qū)，無需操作變壓器可以繼續(xù)運行，但第一套保護因故退出運行時，因第二套保護存在死區(qū)，需要一定的補救措施。其措施之一是用220kV旁路開關(guān)代主變開關(guān)，起用旁路開關(guān)的保護，這一方案較完善，也可以將套管電流互感器的回路切到獨立電流互感器，但正如前面所述，在切換過程中差動保護及零序保護要停用，這時變壓器將只有瓦斯保護與部分后備保護，這將是十分危險的。

還有一種方法是兩套保護均接獨立電流互感器，旁代時第一套保護切至旁路電流互感器，第二套保護切套管電流互感器，但將給正常旁代增加操作難度。

總之，采用雙主雙后主變壓器保護后，增加了保護裝置運行的靈活性與可靠性，同時也給設(shè)計運行等方面帶來了一些新問題，如果處理得當，將會有益于安全運行，否則將會造成隱患。

雙主雙后主變壓器保護的出現(xiàn)是一種進步，但一些操作還過于復(fù)雜，按目前的電流回路接人方式還不夠完善，我們有待于象微機母線保護這樣的方式自適應(yīng)主變壓器保護的出現(xiàn)，在減少現(xiàn)場操作的同時，少因切換電流回路造成的保護不正確動作。