合理使用变压器低后备保护提高低压母线保护的快速性

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摘要：本文介绍了在传统的变压器低后备保护装置中，增加一段复压过流闭锁保护作为低压母线保护，和低后备保护相比在动作时间上大大缩短，起到了改善低压母线保护快速性的目的。

关键词：后备保护 母差保护 快速性 灵敏度

引言：为了缩短变压器低后备保护动作时间，改善对低压母线的保护作用，在变压器低后备保护装置中，增加一段复压过流闭锁保护起到提高低压母线保护快速性的目的。

一、分析问题

变压器低压母线是变电站内重要的电气设备，担负着各分板负荷电流的分出功能，一旦短路不但造成的停电面积大，而且因为靠近电源侧，电压等级较低，短路电流非常大，可能会严重损坏设备。传统的低压母线保护通常靠变压器的低后备保护实现，由于变压器低后备保护动作时间往往较长，所以造成母线短路时切除故障时间较长，结果使故障恶化为事故，对设备危害极大。母差保护可以解决时间较长的问题，但是如果在低压母线上装设母差保护，由于低压母线出线回数较多，母差保护装置高昂的价格和运行维护费用，导致在低压母线上装设母差保护即不经济又不适用。那么在利用现有的保护装置基础上能不能提高低压母线保护的快速性，或者说若要提高低压母线保护的快速性需要变压器低后备保护装置满足哪些条件呢？下面以许继WBH-813保护装置为例进行分析。

许继WBH-813主变后备保护装置的主要配置为：

1、Ⅲ段式复压过流保护，其中Ⅰ段、Ⅱ段带有方向，Ⅲ段复压过流保护均有两时限，并且通过不同出口实现跳闸。

2、具有母线充电保护功能。充电时间默认为15S。

3、零序过压、过流保护。

4、过负荷保护与PT断线告警功能。

二、提出设想

其中作为变压器低压侧后备保护使用的，只需具有两时限一段复压过流保护或两段一时限的复压过流保护即可实现，对于多余出的另一段复压过流保护可以作为低压母线的主保护使用。因此至少要具有两段两时限复压过流保护才能作为低压母线保护使用。另外因为许继WBH-813保护装置具有充电保护功能，对因误操作造成的带地线合闸具有良好的保护性能，因而更进一步增加了低压母线保护的快速性。

三、计算原理和依据

下面介绍如何利用低后备保护改善低压母线保护快速性的整定计算方法：

在低后备装置中增设复压过流Ⅱ段保护作为低压母线保护的主保护。若要使其动作时间最短，就必须与分板线路（下级各分板保护为Ⅲ段式电流保护）的过流Ⅰ段配合，因为只有跟过流Ⅰ段配合才能时间最短。具体算法如下：

如图一某变电站主变的低压母线有三路出线，每条出线保护配置为Ⅲ段式电流保护，三条出线的Ⅲ段电流保护整定原则完全相同，三条出线的速断（过流Ⅰ段）定值分别为18A、20A、25A。保护各处的CT变比相同。

首先在速断保护范围最小的分板中发生短路，低压母线保护应能可靠不动。或者说母线保护的保护范围应与速断保护范围最小的分板相配合，应比其保护范围更小。

最后将母线充电保护投入，因为充电保护的充电时间默认为15S所以充电保护的动作值可以整定的很低，这样充电保护的灵敏度将会很高。经过搭配使用后，低压母线保护就由复压过流Ⅱ段保护作为主保护，母线充电保护作为辅助保护，其中主保护动作时间为0.3S，辅助保护动作时间为0S，大大缩短了原先的依靠主变低后备保护作为低压母线保护的动作时间1.6S （通常各分板后备保护动作时间为1S，则母联后备保护动作时间为1.3S，所以主变低压侧后备保护的动作时间为1.6S）。保护动作时间缩短1.3S，极大提高了低压母线保护的快速性，事故蔓延和恶化的可能性大大降低。

四、结束语

由于增加了一段复压过流闭锁保护作为低压母线的主保护，同时和母线充电保护共同使用，起到提高低压母线保护快速性的目的，具有实际意义。需要注意的是在使用时各分路速断保护必须可靠不能拒动，其次是复压过流闭锁保护保护范围一定要明显小于各分路速断保护，第三就是要保证复压过流闭锁保护在低压母线发生各种断路故障时要有足够的灵敏性。

参考文献

[1] 崔家佩、孟庆炎等电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.北京：中国电力出版社， 1993.3

[2] 陈学庸. 电力工程电气设备手册电气二次部分. 北京：中国电力出版社，1996

作者简介：

裴启刚（1975-），男，工程师，长期从事变电工程电气二次技改工作；

裴倩倩（1984-），女，助理工程师，主要从事变电运行等工作。