变压器后备保护动作跳闸的处理

变压器后备保护动作跳闸的处理

摘要：文章对变压器的后备保护进行了介绍，同时总结了其护动作单侧跳闸与变压器作高压侧母线及线路的后备保护动作跳闸的处理方法，以供参考。

关键词：变压器后备保护跳闸处理

前言：变压器后备保护动作跳闸时，需要对故障范围和停电范围做出准确判断，因此，必须熟知变压器后备保护的保护范围，动作时跳哪些开关，以便为事故的处理提供可靠依据，及时排除故障，迅速恢复系统的正常运行。

1.变压器后备保护

继电保护装置按它所起的作用分为主保护、后备保护和辅助保护。主保护是被保护电气元件的主要保护，当被保护电气元件发生故障时，能以无时限（不包括继是保护装置本身的因有动作时间，一般为0.03到0.12秒），或带一定时限切除故障。例如电流速断保护，限时电流速断保护、瓦斯保护均属于主保护。

为了实现继电保护的选择性，某些主保护往往不能保护被保护元件的全部，例如，变压器的速断保护，只能保护变压器一次侧储备，不保护变压器二次侧储备。而后备保护则可以。

一套后备保护即是近后备保护，又是远后备保护。即当后备保护作为被保护元件的后备保护，叫近后备保护：当主保护范围内发生故障时，主保护和后备保护同时起动，当主保护动作切除故障点后，由于短路电流消失，后备保护既行返回；当主保护由于某种原因拒绝动作时，后面的保护延时动作，切除故障点，起到了主保护的后备。

当后备保护作为下一级元件（或叫相邻元件）主保护的后备保护时，叫远后备保护。例如，配电变压器低压出线发生故障时，变压器的后备保护也起动，低压出线保护动作切除故障嘛后，变压器的后备保护返回，当低压出线保护拒绝动作时，变压器后备保护按预先整定的时间动作，切除变压器高压侧的断路器。远后备保护动作后，使停电范围增大，往往造成越级跳闸。

2.变压器后备保护动作单侧跳闸的处理

变压器中、低压侧，某一侧过流等后备保护动作，单侧跳闸。跳闸的一侧一段母线失压（该侧母线分段或母联开关先跳开，只有一段母线失压。另一段母线上，只要有电源，即正常运行）。其原因为：失压的母线上故障或线路故障越级。其中，线路故障越级跳闸的可能性，要比母线故障大得多。

2.1 故障范围的判断

失压的母线上，各分路中有保护信号掉牌时，属线路上发生故障，保护动作，开关未跳闸造成的越级。各分路都没有保护动作信号掉牌时，有两种可能：一是线路上有故障时，线路保护不动作，造成越级跳闸；二是母线上发生故障，变压器后备保护动作跳闸。母线故障时的故障点，又可以分为能用断路器和隔离开关隔离，不能隔离的两种情况。各分路上都没有保护动作信号时，要区分故障，只有依据对母线及连接设备外部的检查。

2.2 处理方法

首先要根据保护动作情况、信号、仪表指示等，判断故障范围和停电范围。检查各分路有无保护动作信号掉牌，若站用电失去可先倒站用电，投入事故照明（夜间）。其次断开失压的母线上各分路开关有未断开的，手动打跳或拉开两侧隔离开关，断开电容器组开关。分路上有保护动作信号掉牌时，应立即将有掉牌的线路开关断开；若断不开，应手动打跳闸铁芯或脱扣机构，把断路器断开，或拉开其两侧隔离开关。检查母线及变压器跳闸开关无问题，合上变压器跳闸侧断路器，对失压母线充电正常，恢复对其余各分路的供电，然后检查故障线路开关拒跳原因。

各分路上均无保护动作信号掉牌时，应检查失压母线及连接上有无故障迹象及异常。

（1）故障点可以隔离时，立即拉开隔离开关隔离之。合主变压器跳闸侧断路器，对失压母线充电正常，恢复对用户的供电。若因隔离故障点使母线电压互感器停电时，可以合上母线分段（或母联）开关，合上电压互感器二次联络开关，使保护不失去交流电压。

（2）发现母线上有故障，故障点不能用断路器或隔离开关隔离时，各分路转移负荷，较重要的用户可倒旁母恢复供电。双母线接线，可将各分路倒至另一段母线上恢复送电。

（3）检查失压母线及连接设备上无任何故障迹象和异常，可以在各分路断路器全部断开的情况下，根据调度命令，合上变压器跳闸侧断路器，对母线试充电正常后，依次逐条分路试送，查明保护拒动的线路。试合各分路开关时，应严密注意线路的表计指示，若有短路冲击现象应立即断开开关。无故障分路恢复供电后，检查未跳开关的保护拒动原因。

3.变压器作高压侧母线及线路的后备保护动作跳闸

变压器配置的后备保护，用作高压侧母线及线路的后备保护有：高压侧零序、方向零序保护，高压侧方向过流保护等。根据保护的方向和范围可以知道，在这种情况下，故障范围是在高压侧母线及线路上。这时，高压侧母线（至少有一段）失压。同时，中、低压侧母线也可能失压。高压侧母线失压，很可能是发生了系统事故。因此，事故处理应在调度统一指挥下进行。处理方法如下：

（1）断开失压母线上的电容器组开关、有保护信号掉牌的分路开关。有条件时，先恢复站用电。

（2）汇报调度，若变压器的中、低压侧有一段母线失压，应将该变压器各侧开关断开。

（3）投入备用变压器（合上分段或母联开关），对失压的中、低压侧母线及其各分路恢复供电。

（4）无备用变压器时，根据调度命令，可以利用备用电源，恢复中、低压侧母线及其各分路的供电。例如：失压的中压侧母线上有备用电源，先恢复中压侧母线和分路供电后，再恢复变压器中、低压侧运行（高压侧中性点必须接地），对低压侧母线及各分路恢复供电。必须注意备用电源的负荷能力，必要时，可只恢复对重要用户的供电，或根据调度命令，退出因过负荷可能误动作的保护。

（5）检查处理高压侧母线失压事故。其方法和变压器单侧跳闸时基本相同。

（6）高压侧母线恢复运行后，恢复原正常运行方式。

参考文献：

[1]孙宏刚,何甜.《一起变压器跳闸事故的继电保护动作分析》.湖北电力,2010

[2]曹玉林.《一起变压器后备保护越级动作分析》.硅谷,2011

[3]任业生.《一起220 kV变压器保护跳闸事故分析》.电力系统保护与控制,2008

[4]黄斌,高鹏.《220kV主变压器保护越级动作原因分析》.内蒙古电力技术,2011