微機型變壓器保護的一種缺陷及改進方案
[關(guān)鍵詞]變壓器保護;回路;數(shù)字量切換
一、引言
微機型變壓器保護分為差動保護、后備保護、失靈保護和本體保護四部分，其中差動保護作為變壓器的主保護，可以靈敏、快速地反應其保護范圍內(nèi)的多種故障，在主變保護的構(gòu)成中不可缺少。即使在變壓器主變開關(guān)(又稱本線開關(guān))停役，由旁路開關(guān)代其運行時，也要求差動保護投入運行。
二、微機型變壓器保護本線/旁路的切換
微機型變壓器保護運行規(guī)程規(guī)定，在由旁路開關(guān)代主變開關(guān)運行時，應首先停用主變保護的差動保護和高壓側(cè)后備保護，再將主變差動保護電流回路由主變開關(guān)的電流回路切換至旁路開關(guān)電流回路，*后恢復主變保護的差動保護和高壓側(cè)后備保護。而在恢復主變開關(guān)運行時，又需要首先停用主變保護的差動保護和高壓側(cè)后備保護，再將主變差動保護電流回路由旁路開關(guān)電流回路切換回到主變開關(guān)的電流回路，*后恢復主變保護差動保護和高壓側(cè)后備保護。
下面以某變電站1＃主變的220KV側(cè)開關(guān)（開關(guān)編號2801，以下稱本線）轉(zhuǎn)旁路開關(guān)（開關(guān)編號2810，以下稱旁路）來說明微機型變壓器差動保護回路的切換方法。將1＃主變的220KV側(cè)由旁路開關(guān)轉(zhuǎn)回本線開關(guān)運行的方法類似，這里不再贅述。
2.1 檢查2SD旁路2810電流輸入端子接線柱5與6、6與7、7與8之間插孔內(nèi)的螺栓應在旋入位置，如[圖1]；
2.2 停用1#主變保護差動保護和高壓側(cè)后備保護，將A屏“高壓側(cè)本線旁路交流電壓切換開關(guān)1ZK”切至旁路位置；
2.3將1#主變保護2SD旁路2810電流輸入端子接線柱1與5、2與6、3與7、4與8之間的插孔內(nèi)旋入螺栓，其余空置，如[圖2]；
2.4 合上2810開關(guān)，拉開2801開關(guān)
2.5 短接1SD高壓側(cè)2801開關(guān)電流輸入端子，如[圖3]；
2.6 檢查差動保護差流正常, 測量差動保護壓板兩端對地無異極性電壓后，投入差動保
護。
2.7 投入主變保護裝置高壓側(cè)后備保護；
2.8 測量 “跳旁路2810開關(guān)23LP” 壓板兩端無異極性電壓后投入；
2.9 解除 “21LP跳高壓側(cè)2801開關(guān)”壓板。
三、現(xiàn)有微機型變壓器保護存在的缺陷
從上述微機型變壓器保護本線/旁路的切換方法可以看出,其存在以下缺陷：
3.1電流、電壓切換全部手動操作，切換過程中易造成電流回路開路，危及運行人員**；
3.2進行電流、電壓切換時必須先退保護，切換完畢后再投入保護，操作步驟煩瑣，易造成差動保護誤動；
3.3保護出口跳本線開關(guān)還是跳旁路開關(guān)全部由壓板切換，操作時需切換多個壓板，容易
造成切換錯誤，從而造成開關(guān)的誤動或者拒動。
3.4無法進行遠方遙控操作，不能適應變電站無人值班的要求。
四、現(xiàn)有微機型變壓器保護改進方案
為解決傳統(tǒng)微機型變壓器保護存在的缺陷，只要在微機型變壓器保護的設計中，對其軟、硬件進行適當?shù)馗倪M，將主變開關(guān)和旁路開關(guān)電流回路同時接入差動保護，采用數(shù)字量切換的方式，即可方便地實現(xiàn)差動電流回路的自動切換。下面以變壓器高壓側(cè)開關(guān)本線/旁路切換為例，給出改進方案，變壓器的中、低壓側(cè)如有旁路開關(guān)按此方案同時進行相應改進。
4.1硬件改進：在主變微機保護硬件上增加一組交流電流采樣接口用于旁路開關(guān)電流的輸入，將主變開關(guān)電流與旁路開關(guān)電流同引入主變保護裝置中。增加一組交流電壓采樣接口用于旁路開關(guān)電壓的輸入，將主變開關(guān)電壓與旁路開關(guān)電壓同引入主變保護裝置中。增加2路開關(guān)量輸入通道及光耦，分別用于引入QJ1,本線開關(guān)工作狀態(tài)接點；QJ2，旁路開關(guān)工作狀態(tài)接點。QJ1、QJ2工作狀態(tài)形成回路見圖四、圖五。其中，YK1為遙控本線工作繼電器觸點,YK2為遙控旁路工作繼電器觸點；FJ1為本線開關(guān)輔助觸點，F(xiàn)J2為旁路開關(guān)輔助觸點；QK為本線/旁路切換開關(guān)，本線位置時，①③接通，旁路位置時，②④接通，①③斷開；ZK為遠方控制/就地控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，遠方位置時②④、⑥⑧接通，①③、⑤⑦斷開；旁路位置時①③、⑤⑦接通，②④、⑥⑧斷開；QJ1為本線開關(guān)工作狀態(tài)繼電器，QJ2為旁路開關(guān)工作狀態(tài)繼電器。
4.2軟件改進：程序中增加交流電流采樣模塊，用于采集旁路開關(guān)電流。增加交流電壓采樣模塊，用于采集旁路開關(guān)電壓。增加檢測QJ1、QJ2開關(guān)量狀態(tài)的模塊，用于對開關(guān)運行狀態(tài)進行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果正確地采樣回路的數(shù)據(jù)。增加閉鎖出口的軟件模塊用于電流回路切換時自動閉鎖差動保護，增加保護出口跳本線/旁路的切換模塊。
4.3動作原理：對主變開關(guān)和旁路開關(guān)輸入的電流和電壓進行采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，送至CPU，由CPU檢測QJ1、QJ2的狀態(tài)。當主變開關(guān)運行時，QJ1接點閉合，QJ2接點斷開，CPU選用主變開關(guān)電流和電壓采樣值轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；當旁路開關(guān)代主變開關(guān)運行時，QJ2接點閉合，QJ1接點斷開，CPU選用旁路開關(guān)電流和電壓采樣值轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)變壓器差動保護電流和電壓回路的自動切換。若CPU檢測QJ1、QJ2接點同時閉合或斷開，則發(fā)出告警信號，同時閉鎖保護出口。
4.4遙控功能的實現(xiàn)：當遠方/就地開關(guān)在遠方位置時，可以通過遙控繼電器的觸點YK1、YK2實現(xiàn)本線/旁路開關(guān)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，保護出口壓板跳本線/旁路開關(guān)壓板的切換可由QJ1、QJ2來驅(qū)動中間繼電器進行切換，也可以在保護內(nèi)部用軟件進行切換。由于采用了電流、電壓回路和保護出口的自動切換，在切換的同時又閉鎖了保護，所以能夠滿足變電站無人值班的要求。
五、結(jié)束語
改進后的微機型變壓器保護采取數(shù)字量切換方式對電壓、電流，使得電流回路切換沒有開路的可能，在電流回路切換時自動閉鎖差動保護，且可以遠方操作自動切換，滿足了變電站無人值班的要求，實現(xiàn)了微機變壓器保護在各種運行方式下**可靠的運行。