前言在電網(wǎng)中，主變壓器是升壓或降壓的重要部件。不僅價格昂貴，而且損壞后修復(fù)周期長。經(jīng)常因主變壓器故障破壞電網(wǎng)正常運行方式，造成電廠停運、用戶停電等損失。因此，保證主變壓器的安全運行具有重要意義。

主變壓器保護一直受到繼電保護專業(yè)人士的重視。如何提高主變壓器保護的動作靈敏度和可靠性一直是生產(chǎn)廠家和運行單位追求的目標(biāo)。然而，干式變壓器不僅是電氣元件，而且是磁性元件，具有非線性特性和復(fù)雜的暫態(tài)過程。所以相對于線路保護，它的動作精度還是很低的。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，基于微處理器的干式變壓器保護越來越多，性能也越來越好，這使得提高干式變壓器保護的運行水平成為可能，干線變壓器的雙重保護就是其中一個方面。現(xiàn)在，我們來談?wù)勚髯儔浩麟p重保護實踐中遇到的一些問題。

1干線變壓器雙重保護的意義

根據(jù)《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》的要求，不同容量、不同電壓等級的電力干式變壓器配置不同的保護。大型干式變壓器一般以氣體保護和縱差保護為主保護，每側(cè)安裝不同的復(fù)合電壓過流、方向零序或阻抗保護作為后備保護。在規(guī)定中，除330千伏及以上的干式變壓器可安裝雙差動保護外，一般按單主單后配置。

對于主保護和后備保護，主保護和后備保護通常分別連接到一組電流互感器的二次側(cè)。差動保護一般接先立電流互感器，后備保護接干線變壓器套管電流互感器的二次，如圖l所示，雙母線旁路的主接線方式下，當(dāng)旁路開關(guān)代替主變壓器開關(guān)時，差動保護的電流回路相應(yīng)切換，后備保護的電流回路不需要切換。

從圖1可以看出，差動保護的保護范圍包括從主變壓器的先立電流互感器到套管的引線，以及旁路時的旁路母線。

2000年9月家電力公司發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》中明確規(guī)定220kV主變壓器微機保護必須加倍。在主變壓器保護計算機化之前，當(dāng)主保護和后備保護由分立的電磁元件組成時。一套220kV主變壓器保護一般需要三至四屏。要實現(xiàn)雙重保護，屏幕位置會達到六到七個，顯然太復(fù)雜了。80年代末90年代初，采用晶體管和集成電路干線變壓器保護。雖然繼電器的性能有了很大的提高，分布式繼電器也改成了統(tǒng)一柜，但電路組成和接線還是出于電磁保護的考慮，一主一后至少有兩個屏，雙后電路也很復(fù)雜。早期的微機主變保護，由于還是采用主變與后變分離的設(shè)計方案，每側(cè)一套主保護加后備保護，操作箱，故障及非電保護等。需要七八層機箱，實現(xiàn)雙重保護還是很困難的。

由于高性能計算機芯片的出現(xiàn)，包括主保護和各側(cè)所有后備保護在內(nèi)的新一代微機主變壓器保護得到了發(fā)展和廣泛應(yīng)用。除電量保護和開關(guān)操作箱外，保護裝置只需一層機箱即可完成一整套主、后一體化保護。雙重保護后，一般有四到五層機箱，兩個屏幕。由于一套保護的功能集中在一個案例中，且兩套保護一般采用相同的輸入輸出設(shè)計，外圍接線 #p#分頁標(biāo)題#e#

一年多的雙線保護成功運行經(jīng)驗。

一對電源可靠性要求的改進。微機保護失靈后，通常要靠廠家處理，處理周期長。如果只有一套保護，有時保護故障會迫使干式變壓器停止運行。

采用雙主雙回干式變壓器保護后，電流互感器的二次回路如何連接將是我們需要考慮的問題：

一般較好套保護接原差動保護的電流互感器二次側(cè)，即先立電流互感器，需要切換下一代；第二套保護接原后備保護電流互感器的二次側(cè)，即套管電流互感器，下一代不需要切換。但對于降壓變壓器的高壓側(cè)，其保護范圍不包括開關(guān)電流互感器到干式變壓器套管的引線。對于低壓側(cè)，其后備保護的保護范圍應(yīng)指向非電源側(cè)，因此引線故障會被后備保護切除。

當(dāng)先立電流互感器二次充足時，也可將二次保護接至先立電流互感器，套管電流互感器可側(cè)開，以保證兩組保護在正常運行時有足夠的保護范圍。當(dāng)較好保護因故退出時，主變壓器的正常運行不會受到第二保護死區(qū)的影響。但是現(xiàn)場切換電流二次回路比較麻煩，經(jīng)常會因為操作不當(dāng)而發(fā)生差動保護誤動。因此，當(dāng)保護方式滿足要求時，不建議過多切換電流回路。作者認為電路在設(shè)計和施工上都能接好，正常運行時只切較好套。當(dāng)較好套保護因故退出時，第二套保護的電流回路切至先立電流互感器。

為了避免電流回路的切換，兩套保護均可采用套管式電流互感器，并在降壓變壓器高壓側(cè)增加一個簡單的電流保護，與先立的電流互感器連接作為引線保護。更換時，保護停用，采用旁路保護作為引線和旁路母線保護，保護配置復(fù)雜，電流保護和旁路保護全程都要考慮勵磁涌流的影響。如何選擇，就要看各地的操作習(xí)慣了。2雙主雙后主干式變壓器保護的二次回路連接

雙主雙后的主變保護一般采用兩屏配置，兩套保護裝置分別安裝在兩屏上。三側(cè)開關(guān)操作箱、非電保護、故障保護、220kV側(cè)三相不一致。

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)使用先立的電源開關(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，使用單先的電源開關(guān)或熔斷器。

三側(cè)開關(guān)的操作電源應(yīng)先立，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。#p#分頁標(biāo)題#e#

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主干式變壓器保護雙重化后的運行方式及操作要求

采用雙主雙后的主干式變壓器保護后，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

單先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

在主干式變壓器開關(guān)因故停用需要用旁路開關(guān)代路時，接主干式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(dāng)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。

對使用先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，先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(dāng)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較好套保護全部停用，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，即較好套保護接先立電流互感器，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。

在旁代時停用較好套全部保護，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。#p#分頁標(biāo)題#e#

如圖3，220kV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)，其主干式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，因較好套保護無死區(qū)，無需操作干式變壓器可以繼續(xù)運行，但較好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先立電流互感器，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，這時干式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先立電流互感器，旁代時較好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。

總而言之，采用雙主雙后主干式變壓器保護后，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(dāng)，將會有益于安全運行，否則將會造成隱患。

雙主雙后主干式變壓器保護的出現(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)主干式變壓器保護的出現(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。