水力發(fā)電廠變壓器的保護

水力發(fā)電廠

變壓器的保護

2010年7月28日中國水電顧問集團成都勘測設計研究院機電分院專業(yè)副總工令狐小林

一、概述

電力變壓器作為一種關鍵設備，在發(fā)電廠、變電站等有廣泛應用，在電力系統(tǒng)中占有極其重要的位置。變壓器按照磁路結構來分，有單相和三相變壓器；按照電壓變換和調整的關系，變壓器一般可以分成四種：普通多繞組變壓器（雙繞組、三繞組）、自耦變壓器、有載調壓變壓器和自耦有載調壓變壓器。水力發(fā)電廠的變壓器主要包括勵磁變壓器、主變壓器、廠用變壓器等，它們是廠內的主要電力設備，通常勵磁變壓器、廠用變壓器為普通干式雙繞組變壓器，主變壓器為普通多繞組變壓器（雙繞組、三繞組、有載/無載調壓）變壓器。

隨著科學技術的發(fā)展和進步，數(shù)字式繼電保護和安全自動裝置已獲得廣泛應用，在科研、設計、制造、試驗、施工和運行中已積累了不少經驗和教訓。本次交流的議題是水力發(fā)電廠的變壓器保護（廠內元件保護），側重于學習和理解有關的中華人民共和國國家標準、電力行業(yè)、水電行業(yè)標準和有關部門的有關文件（如：“反事故措施”），如何貫徹實施。

二、繼電保護一般規(guī)定和動作行為GB14285對繼電保護提出了一般規(guī)定，對于變壓器各保護的動作邏輯，GB14285、Q/GDW175、DL/T5177等有具體的規(guī)定。1.保護分類：主保護：是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。后備保護：是主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。可分為遠后備和近后備兩種方式。遠后備：是當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護實現(xiàn)后備。近后備：是當主保護拒動時，由該電力設備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備的保護；當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現(xiàn)的后備保護。輔助保護：是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護。異常運行保護：是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態(tài)的保護。

2.繼電保護裝置性能要求繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，當確定其配置和構成方案時，處理好這四性的關系；應優(yōu)先選用具有成熟運行經驗的數(shù)字式裝置?？煽啃允侵副Ｗo該動作時應動作，不該動作時不動作。選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發(fā)生故障時，保護裝置具有正確的動作能力的裕度，一般以靈敏系數(shù)來敘述。速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障。3.在各類保護裝置接于電流互感器二次繞組時，應考慮到既要消除保護死區(qū)，同時又要盡可能減輕電流互感器本身故障時所產生的影響。4.動作行為(1)停機：斷開發(fā)電機斷路器、滅磁，對汽輪發(fā)電機，還要關閉主汽門；對于水輪發(fā)電機，還要關閉導葉。(2)解列滅磁：斷開發(fā)電機斷路器、滅磁，甩負荷。(3)解列：斷開發(fā)電機斷路器，甩負荷。(4)減出力：將原動機出力減到給定值。(5)縮小故障影響范圍：例如斷開預定的其他斷路器。(6)程序跳閘：對汽輪發(fā)電機，首先關閉主汽門，待功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機，首先將導水翼關到空載位置，再跳開發(fā)電機斷路器，并滅磁。(7)減勵磁：將發(fā)電機勵磁電流減至給定值。(8)勵磁切換：將勵磁電源由工作勵磁電源系統(tǒng)切換到備用勵磁電源系統(tǒng)。(9)廠用電源切換：由廠用工作電源切換到備用電源供電。(10)分出口：動作于單獨回路。(11)信號：發(fā)出聲光信號。三、標準和規(guī)程、文獻繼電保護專業(yè)技術性強，在進行變壓器保護裝置設計和采購時，無論新建或改造工程，也不論選用國內或國外產品，均應遵循有關中華人民共和國國家標準、電力行業(yè)和水電行業(yè)標準、相關部門的有關文件，這些標準和文件的所有相關條款均應遵循。許多專家、學者的文獻也很有參考、借鑒價值。1.標準和規(guī)范由于標準、規(guī)程和文件較多，以下列出了主要的標準、規(guī)程和文件，但不限于此，變壓器保護裝置招標或采購時，要求供貨商遵循的有關標準也未詳盡列出。以下的標準、規(guī)程和文件說明了適用于什么規(guī)模的水力發(fā)電廠，規(guī)定范圍以外的水力發(fā)電廠可參照執(zhí)行。(1)GB14285 《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》(2)DL/T769 《電力系統(tǒng)微機繼電保護技術導則》(3)DL/T5186 《水力發(fā)電廠機電設計規(guī)范》(4)DL/T5177 《水力發(fā)電廠繼電保護設計導則》(5)DL/T5132 《水力發(fā)電廠二次接線設計規(guī)范》(6)DL/T671 《微機發(fā)電機變壓器組保護裝置通用技術條件》(7)DL/T684 《大型發(fā)電機變壓器保護整定計算導則》(8)GB/T19262 《微機變壓器保護裝置通用技術條件》(9)DL/T770 《微機變壓器保護裝置通用技術條件》(10)Q/GDW175 《變壓器高壓并聯(lián)電抗器和母線保護及輔助裝置標 準化設計規(guī)范》(11)DL/T587 《微機繼電保護裝置運行管理規(guī)程》(12)DL/T624 《繼電保護微機型試驗裝置技術條件》(13)DL/T866 《電流互感器和電壓互感器選擇及計算導則》(14)DL/T667idtIEC60870-5-103 《遠動設備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約第103 篇繼電保護設備信息接口配套標準》(15)DL/T720 《電力系統(tǒng)繼電保護柜、屏通用技術條件》(16)GB7261 《繼電器及繼電保護裝置基本試驗方法》(17)DL/T478 《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》(18)GB6162 《靜態(tài)繼電保護裝置的電氣抗干擾試驗》(19)DL/T527 《靜態(tài)繼電保護裝置逆變電源技術條件》(20)GB/T14537 《量度繼電器和保護裝置的沖擊與碰撞試驗》(21)GB/T14598.9 《電氣繼電器第22部分：量度繼電器和保護裝置的 電氣干擾試驗第3篇：輻射電磁場干擾試驗》(22)GB/T14598.10 《電氣繼電器第22部分：量度繼電器和保護裝置的 電氣干擾試驗第4篇：快速瞬變干擾試驗》(23)GB/T14598.13 《量度繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗第1部 分：1MHz脈沖群干擾試驗》(24)GB/T14598.14 《量度繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗第2部 分：靜電放電試驗》(25)電安生[1994]191號文 關于頒發(fā)《電力系統(tǒng)繼電保護及安全 自動裝置反事故措施要點》的通知(26)國電發(fā)[2000]589號文 《防止電力生產重大事故的二十五項 重點要求》(27)國電調[2002]138號文 關于印發(fā)《“防止電力生產重大事故的 二十五項重點要求”繼電保護實施細 則》的通知(28)國家電網生技[2005]400號文 關于印發(fā)《國家電網十八項電網重大 反事故措施(試行)》的通知(29)調繼[2005]222號文 關于印發(fā)“《國家電網公司十八項電網 重大反事故措施》（試行）繼電保護 專業(yè)重點實施要求”的通知(30)川電調[2004]9號文 關于印發(fā)《四川電網220kV-500kV繼 電保護配置和選型原則》的通知(31)川電調[2006]96號文 關于下發(fā)“《四川省電力公司反事故措 施實施細則（試行）》繼電保護專業(yè) 具體設計要求”的通知(32)川電調[2006]121號文 關于印發(fā)“《四川電網并網電廠接入系 統(tǒng)設備(裝置)安全運行的技術要求(試 行)》”的通知(33)川電調[2006]78號文 關于印發(fā)《四川電網變壓器、電抗器 非電量保護運行管理指導意見》的通 知(34)川電調[2006]135號文 關于下發(fā)《四川電網變壓器、電抗 器非電量保護運行管理指導意見》 實施細則的通知(35)國家電網公司 輸變電工程通用設計 110kV/220kV/330kV/500kV變電站 二次系統(tǒng)部分(36)四川電力公司其它文件…..2.文獻變壓器的保護，下列文獻（圖書）均可作為參考：(1)《大型發(fā)電機變壓器內部故障分析與繼電保護》王維儉、王祥珩、王贊基，中國電力出版社(2)《電氣主設備繼電保護原理與應用》 王維儉，第二版，中國電力出版社(3)《發(fā)電機變壓器繼電保護應用》 王維儉，第二版，中國電力出版社(4)《大型發(fā)電機組繼電保護整定計算與運行技術》 高春如，中國電力出版社(5)《水力發(fā)電廠機電設計手冊》（電氣二次） 水利電力出版社(6)《電力工程電氣設計手冊》（電氣二次部分） 主編：卓樂友，水利電力出版社四、變壓器保護的配置上述標準和規(guī)程、文件中，許多，如：GB14285、DL/T5177、國電調[2002]138號文、調繼[2005]222號文、川電調[2004]9號文、川電調[2006]96號文、國家電網公司輸變電工程通用設計110kV/220kV/330kV/500kV變電站二次系統(tǒng)部分等，明確規(guī)定220kV及以上電壓等級的變壓器微機保護應按雙重化配置（非電量保護除外）。國電調[2002]138號文1.4條明確“過去頒發(fā)的反措及相關標準、規(guī)定，凡與本《實施細則》有抵觸的，應按本《實施細則》執(zhí)行。”。需要指出的是，這些標準和規(guī)程、文件各自的要求和具體的實施細則相互有不一致的地方，如：DL/T5177與其他的要求不太一致、調繼[2005]222號文和川電調[2006]96號文與國電調[2002]138號文的要求不太一致，應根據(jù)最新的要求和具體情況確定。綜合歸納以上的要求：每套完整、獨立的保護裝置應能處理可能發(fā)生的所有類型的故障。兩套保護之間不應有任何電氣聯(lián)系，當一套保護退出時不應影響另一套保護的運行。兩套主保護的電壓回路宜分別接入電壓互感器的不同二次繞組。電流回路應分別取自電流互感器互相獨立的繞組，并合理分配電流互感器二次繞組，避免可能出現(xiàn)的保護死區(qū)。分配接入保護的互感器二次繞組時，還應特別注意避免運行中一套保護退出時可能出現(xiàn)的電流互感器內部故障時保護死區(qū)問題。雙重化配置保護裝置的直流電源應取自不同蓄電池組供電的直流母線段。兩套保護的跳閘回路應與斷路器的兩個跳圈分別一一對應。雙重化配置保護與其他保護、設備配合的回路應遵循相互獨立的原則。雙重化配置的線路、變壓器和單元制接線方式的發(fā)變組應使用主、后一體化的保護裝置；對非單元制接線或特殊接線方式的發(fā)變組則應根據(jù)主設備的一次接線方式，按雙重化的要求進行保護配置。川電調[2006]96號文要求：一般情況下，雙重化配置的保護裝置宜采用不同原理、不同廠家的保護裝置。同時還應注意到：主變壓器應采用兩套完整、獨立，并且是安裝在各自柜內的保護裝置。每套保護均應有完整的主、后備保護。兩套完整、獨立的電氣量保護和一套非電量保護應使用各自獨立的電源回路（包括直流空氣小開關及其直流電源監(jiān)視回路），在保護柜上的安裝位置應相對獨立。主設備的非電量保護應同時作用于斷路器的兩個跳閘線圈。為與保護裝置雙重化配置相適應，500千伏變壓器高、中壓側和220千伏變壓器高壓側必須選用具備雙跳閘線圈機構的斷路器，斷路器和隔離刀閘的輔助接點、切換回路、輔助變流器以及與其他保護配合的相關回路亦應遵循相互獨立的原則按雙重化配置。以下敘述水力發(fā)電廠常用結構變壓器的保護配置，對于主變，以220kV及以上電壓等級的變壓器為例。1.原則原則上，應遵循第三條所述及上述要求，中華人民共和國國家標準、電力行業(yè)和水電行業(yè)標準、相關部門的有關文件之間有些不一致的地方，應具體分析或尋求有關部門的權威解釋。遵循“強化主保護，簡化后備保護和二次回路”的原則進行保護配置、選型和整定。以下摘錄了GB14285中有關變壓器保護配置的重要條款。4.1.12.1宜將被保護設備或線路的主保護（包括縱聯(lián)、橫聯(lián)保護等）及后備保護綜合在一整套裝置內，共用直流電源輸入回路及交流電壓互感器和電流互感器的二次回路。該裝置應能反應被保護設備或線路的各種故障及異常狀態(tài)，并動作于跳閘或給出信號。對僅配置一套主保護的設備，應采用主保護與后備保護相互獨立的裝置。4.2.3.4對100MW以下的發(fā)電機變壓器組，當發(fā)電機與變壓器之間有斷路器時，發(fā)電機與變壓器宜分別裝設單獨的縱聯(lián)差動保護功能。4.2.3.5對100MW及以上的發(fā)電機變壓器組，應裝設雙重主保護，每一套主保護宜具有發(fā)電機縱聯(lián)差動保護和變壓器縱聯(lián)差動保護功能。4.3電力變壓器保護4.3.1對升壓、降壓、聯(lián)絡變壓器的下列故障及異常運行狀態(tài)，應按本條的規(guī)定裝設相應的保護裝置。a)繞組及其引出線的相間短路和中性點直接接地或經小電阻接地側的接地短路；b)繞組的匝間短路；c)外部相間短路引起的過電流；d)中性點直接接地或經小電阻接地電力網中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓；e)過負荷；f)過勵磁；g)中性點非有效接地側的單相接地故障；h)油面降低；i)變壓器油溫、繞組溫度過高及油箱壓力過高和冷卻系統(tǒng)故障。4.3.20.4MVA及以上車間內油浸式變壓器和0.8MVA及以上油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。當殼內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，應瞬時動作于信號；當殼內故障產生大量瓦斯時，應瞬時動作于斷開變壓器各側斷路器。帶負荷調壓變壓器充油調壓開關，亦應裝設瓦斯保護。4.3.3.1電壓在10kV及以下，容量在10MVA及以下的變壓器，采用電流速斷保護。4.3.3.2電壓在10kV及以上，容量在10MVA及以上的變壓器，采用縱差保護；對于電壓為10kV的重要變壓器，當電流速斷保護靈敏度不符合要求時也可采用縱差保護。對于如何配置變壓器保護和各保護的動作邏輯，GB14285、Q/GDW175、DL/T5177等有具體的規(guī)定，要求的保護主要是主保護、后備保護、非電量保護。主保護：電流速斷保護、縱聯(lián)差動保護等。后備保護：相間短路后備保護：過電流保護、復合電壓啟動的過電流保護、復合電流保護等。4.3.6.5發(fā)電機變壓器組，在變壓器低壓側不另設相間短路后備保護，而利用裝于發(fā)電機中性點側的相間短路后備保護，作為高壓側外部、變壓器和分支線相間短路后備保護。接地短路后備保護：零序過電流保護、零序過電壓保護、零序差動保護。異常運行保護：過負荷保護、過勵磁保護等非電量保護：油面降低、變壓器油溫、繞組溫度過高及油箱壓力過高和冷卻系統(tǒng)故障等。水電規(guī)辦綜[2000]0028號文，水力發(fā)電廠220kV及以上電壓的變壓器可加裝專用故障錄波器裝置。2.差動保護原理簡介

變壓器差動保護主要是內部短路的保護，但當外部故障時有不平衡電流可能穿越差動保護電流互感器，造成差動保護誤動作。因此為了躲過外部故障時不平衡電流引起差動保護動作，采用了制動電流來平衡穿越電流引起差動保護的啟動電流。

差動保護原理上完全不反應外部短路，因此取得了被保護設備內部故障時的選擇性、靈敏性和速動性，被廣泛應用于電氣主設備和輸電線作為主保護，但差動原理應用于變壓器保護卻遇到了越來越多的困難。目前變壓器主保護無一例外的采用差動保護，國內外一些公司、專家、學者和繼電保護科技工作者認為，變壓器保護采用差動原理，違反了差動保護的基本前提，即被保護設備應該僅由純電路組成的先決條件，理論上說違反了差動保護應遵循的電流基爾霍夫定律，需要另辟蹊徑。他們也在研究、試驗中，讓我們感到欣慰。3.勵磁變壓器保護的詳細配置及技術要求(1)勵磁變壓器與發(fā)電機緊密相關，在GB14285中勵磁變壓器的保護是在發(fā)電機保護條款中論述的。工程實施中，勵磁變壓器保護功能（包括電量和非電量保護）可由發(fā)電機保護裝置實現(xiàn)，也可由單獨的保護裝置實現(xiàn)。(2)在發(fā)電機的各種勵磁方式中，自并勵方式以其接線簡單，可靠性高，造價低，電壓響應速度快，滅磁效果好的特點而被廣泛應用。隨著電子技術的不斷發(fā)展，大容量可控硅制造水平的逐步成熟，發(fā)電機采用自并勵勵磁方式已成為一種主流趨勢，對于大型機組業(yè)界人士也越來越傾向于采用自并勵方式。目前水力發(fā)電廠基本都是采用自并勵勵磁系統(tǒng)，GB14285中，4.2.23自并勵發(fā)電機的勵磁變壓器宜采用電流速斷保護作為主保護；過電流保護作為后備保護。工程實施中，有的工程勵磁變是配置差動保護功能。對此有不同的觀點，兩種保護比較而言，電流速斷保護定值高、靈敏度差，但差動保護受強勵持續(xù)時間、電流諧波含量等影響，需要采用合適的保護濾波算法，合理整定定值，并取得經驗。(3)勵磁變壓器的保護可以不雙重化配置，對僅配置一套主保護的設備，GB14285的4.1.12.1有規(guī)定。勵磁變壓器保護由發(fā)電機保護裝置實現(xiàn)時，若發(fā)電機保護是雙重化配置，為了實現(xiàn)兩套保護一致且滿足雙重化配置的要求，通常在勵磁變壓器高壓側配置兩組保護用的電流互感器，分別接入兩套保護裝置中；勵磁變壓器保護由單獨的保護裝置實現(xiàn)時，通常是采用主后備保護一體化的裝置。a.電流速斷保護（50ET-A）作為勵磁變繞組及其引出線的相間短路故障的主保護，瞬時動作于動作于停機、發(fā)信號及啟動故障錄波。50ET-A采集勵磁變高壓側兩相TA電流。固有延時（2倍整定值時）不大于30ms；整定值允差不超過

5%；返回系數(shù)不小于0.9。b.過電流保護（51ET-A）作為廠用變相間短路的后備保護，按躲開最大負荷電流來整定的，帶時限動作于停機、發(fā)信號及啟動故障錄波。51ET-A采集廠用變高壓側兩相TA電流。固有延時（2倍整定值時）不大于40ms；整定值允差不超過

5%；返回系數(shù)不小于0.9。c.勵磁變過負荷保護（49ET-A）作為勵磁變異常運行的保護，保護延時動作于發(fā)信號及啟動故障錄波。49ET-A采集勵磁變高壓側兩相TA電流。固有延時（1.2倍整定值時）不大于40ms；整定值允差不超過

5%；返回系數(shù)不小于0.9。d.非電量保護接收來自勵磁變本體溫控箱的溫度高及過高動作接點，溫度高動作于發(fā)信號報警，溫度過高動作于停機、發(fā)信號及啟動故障錄波。若為油浸勵磁變，還有相應的瓦斯保護。若勵磁變的保護雙重化配置，則相應增加50ET-B、51ET-B、49ET-B。4.主變壓器、高壓廠用變保護的詳細配置及技術要求介于大、中、小型水力發(fā)電廠主接線和一次設備的選擇配置有所不同，與變電站的主接線也不一致，以下主要敘述大中型水力發(fā)電廠采用比較多的接線方式，即：發(fā)電機出口接主變低壓側、支接高壓廠用變壓器，無其它機端負荷，高壓廠用變壓器高壓側不裝設斷路器，兩級變壓至廠用電0.4kV。(1)高壓廠用變壓器電量保護功能可由主變保護裝置實現(xiàn)，也可由單獨的保護裝置實現(xiàn)。高壓廠用變壓器非電量保護信號可直接接入主變非電量保護裝置,也可接入單獨的保護裝置，以下敘述由主變保護裝置實現(xiàn)的情況。(2)高壓廠用變壓器的保護可以不雙重化配置，對僅配置一套主保護的設備，GB14285的4.1.12.1有規(guī)定。高壓廠用變壓器保護由主變保護裝置實現(xiàn)時，主變保護是雙重化配置，為了實現(xiàn)兩套保護一致且滿足雙重化配置的要求，通常在高壓廠用變壓器高壓側配置兩組保護用的電流互感器，分別接入兩套保護裝置中；高壓廠用變壓器保護由單獨的保護裝置實現(xiàn)時，通常是采用主后備保護一體化的裝置。(3)通常主變主保護為縱差保護，沒有配置零序差動。增設零序差動保護有著明顯的優(yōu)點，在常規(guī)差動保護不能滿足內部接地短路的靈敏度要求時，應增設零序差動保護。一般情況下，主變差動保護的靈敏度滿足要求；目前主變零序差動保護在國內的運用經驗不足。

(4)通常主變壓器沒有設置分相差動保護，只有每個繞組具有兩個引出端子的單相變壓器才能采用此方案，該保護也有其固有的缺點，保護繼電器幾乎增加1倍；不能保護變壓器繞組常見的匝間短路。(5)主變通常配置復合電壓啟動的過電流保護，僅在系統(tǒng)倒送廠用電由主變帶廠用電運行時投入，保護功能由發(fā)電機斷路器位置輔助觸點投退或通過控制字加方向實現(xiàn)。(6)針對某些工程，主變至200kV或500kVGIS距離較遠，需要考慮主變保護與220kV或500kV斷路器保護之間信號傳輸及聯(lián)跳功能。(7)根據(jù)主變縱聯(lián)差動保護的配置，應注意接入幾側的電流。(8)通常主變的保護配置如下：a.第一面主變保護A屏主變差動保護（87T-A）主變差動保護作為主變內部及引出線上短路故障的主保護，應能反應變壓器內部相間短路故障、高/低壓側套管及其引出線的短路故障、高壓側單相接地短路及變壓器匝間短路故障。保護動作于跳主變高壓側的斷路器及啟動斷路器失靈保護、跳本單元及相鄰單元發(fā)電機出口斷路器（若擴大單元接線）（若擴大單元接線）、跳滅磁開關、停機及啟動故障錄波、并發(fā)事故信號。87T-A采集主變高、低壓側三相TA二次電流。?應具有防止區(qū)外故障誤動及防止勵磁涌流引起誤動，以及防止變壓器過激磁時誤動的功能；?應具有防止電流互感器因飽和而導致保護拒動的功能；?應具有電流互感器斷線斷線判別功能，斷線后動作于發(fā)信號，并能選擇閉鎖差動或不閉鎖差動且都能報警，當電流大于額定電流的1.2倍時可自動解除閉鎖；但不閉鎖差動速斷。

?在同一相上出現(xiàn)兩點接地故障(一點區(qū)內、一點區(qū)外)時，可動作出口；

?應具有高定值無制動功能的差動速斷功能,其定值要大于變壓器空載合閘的涌流最大值；

差動動作時間（2倍額定電流時）應不大于30ms；整定值允差不超過

5%。

差動速斷動作時間（1.5倍額定電流時）應不大于20ms。

采用差動速斷保護的原因

一般情況下比率制動原理的差動保護能作為電力變壓器主保護，但是在嚴重內部故障時，短路電流很大的情況下，TA嚴重飽和使交流暫態(tài)傳變嚴重惡化，TA的二次側基波電流為零，高次諧波分量增大，反應二次諧波的判據(jù)誤將比率制動原理的差動保護閉瑣，無法反應區(qū)內短路故障，只有當暫態(tài)過程經一定時間TA退出暫態(tài)飽和比率制動原理的差動保護才動作，從而影響了比率差動保護的快速動作，所以變壓器比率制動原理的差動保護還應配有差動速斷保護，作為輔助保護以加快保護在內部嚴重故障時的動作速度。差動速斷保護是差動電流過電流瞬時速動保護。主變零序電流保護（51TN-A）零序電流保護反應主變高壓側單相接地故障引起的過電流。零序一段延時動作于跳主變高壓側的斷路器及啟動斷路器失靈保護、發(fā)信號及啟動故障錄波，零序二段延時動作于跳本單元及相鄰單元發(fā)電機出口斷路器（若擴大單元接線）（若擴大單元接線）、跳滅磁開關、停機及啟動故障錄波、并發(fā)事故信號。51TN-A采集主變中性點TA二次電流。固有延時（1.2倍整定值時）不大于40ms；整定值允差不超過

2.5%；返回系數(shù)不小于0.9。主變過激磁保護（24T-A）過激磁保護作為由于頻率降低和/或電壓升高引起主變鐵芯磁密過高容易導致絕緣老化，降低使用壽命的保護。由定時限和反時限兩部分組成，定時限部分動作于發(fā)信號或發(fā)信號并減勵磁，反時限部分動作于跳主變高壓側的斷路器及啟動斷路器失靈保護、跳本單元及相鄰單元發(fā)電機出口斷路器（若擴大單元接線）（若擴大單元接線）、滅磁、發(fā)信號及啟動故障錄波。固有延時（1.2倍整定值時）不大于40ms；整定值允差不超過

2.5%；返回系數(shù)不小于0.95。復合電壓起動的方向過流保護（67T-A）作為倒送廠用電時主變壓器相間短路的后備保護，動作于延時跳主變高壓側的斷路器及啟動斷路器失靈保護、發(fā)信號、啟動故障錄波。固有延時（1.2倍整定值時）不大于40ms；整定值允差不超過

2.5%；返回系數(shù)不小于0.9。電壓互感器斷線監(jiān)測用于檢測保護用PT二次回路斷線，在發(fā)信號報警的同時根據(jù)具體情況閉鎖某些保護功能。電流互感器斷線監(jiān)測用于檢測保護用TA二次回路斷線，發(fā)信號報警、閉鎖或允許跳閘。高壓廠用變電流速斷保護（50ST-A）作為高壓廠用變繞組及其引出線的相間短路故障的主保護，瞬時動作于跳高壓廠用變低壓側斷路器、跳本單元主變高壓側的斷路器、跳本單元及相鄰單元發(fā)電機出口斷路器（若擴大單元接線）（若擴大單元接線）、發(fā)信號及啟動故障錄波。50ST-A采集高壓廠用變高壓側兩相TA電流。固有延時（2倍整定值時）不大于30ms；整定值允差不超過

5%；返回系數(shù)不小于0.9。高壓廠用變過電流保護（51ST-A）作為高壓廠用變相間短路的后備保護，按躲開最大負荷電流來整定的，帶時限動作于跳高壓廠用變低壓側斷路器、跳本單元主變高壓側相連的兩個斷路器、跳本單元及相鄰單元發(fā)電機出口斷路器（若擴大單元接線）、發(fā)信號及啟動故障錄波。51ST-A采集高壓廠用變高壓側兩相TA電流。固有延時（2倍整定值時）不大于40ms；整定值允差不超過

5%；返回系數(shù)不小于0.9。高壓廠用變過負荷保護（49ST-A）作為高壓廠用變異常運行的保護，保護延時動作于發(fā)信號及啟動故障錄波。49ST-A采集高壓廠用變高壓側兩相TA電流。固有延時（1.2倍整定值時）不大于40ms；整定值允差不超過

5%；返回系數(shù)不小于0.9。b.第二面主變保護B屏在主變保護B屏裝設與A屏完全相同的保護，要求及作用對象同A屏，但主保護應盡量使用不同原理。主變差動保護（87T-B）主變零序電流保護（51TN-B）主變過激磁保護（24T-B）復合電壓起動的方向過流保護（67T-B）電壓互感器斷線監(jiān)測電流互感器斷線監(jiān)測高壓廠用變電流速斷保護（50ST-B）高壓廠用變過電流保護（51ST-B）高壓廠用變過負荷保護（49ST-B）。c.第三面主變保護C屏Q/GDW175中規(guī)定，非電量保護只有重瓦斯作用于跳閘，其余非電量保護宜作用于信號。四川電網的具體要求，見川電調[2006]135號文：110kV及以下的變壓器非電量保護中除重瓦斯保護作用于跳閘外，其余非電量保護均作用于信號。220kV及以上的變壓器非電量保護中除重瓦斯保護、油溫二段作用于跳閘外，油溫保護一段輸出閉鎖二段輸出，其余非電量保護均作用于信號。對于冷卻全停保護，220kV及以上強油循環(huán)的變壓器的冷卻器全停保護，冷卻器全停時，應瞬時作用于事故報警信號；冷卻器全停20min后，若上層油溫達到75℃則作用于跳閘；冷卻器全停60min不經油溫閉鎖直接跳閘。主變壓力釋放保護（63T）接收來自主變本體的壓力釋放裝置的動作接點，作為反應主變壓器內部故障引起的油箱壓力過高的保護，壓力高、過高動作于報警及啟動故障錄波。主變重瓦斯保護（30TH）接收來自主變本體的瓦斯繼電器的動作接點，作為反應主變壓器殼內故障產生大量瓦斯的保護，瞬時動作于跳主變高壓側的斷路器、跳本單元及相鄰單元發(fā)電機出口斷路器（若擴大單元接線）、跳滅磁開關、停機及啟動故障錄波、并發(fā)事故信號。主變輕瓦斯保護（30TL）接收來自主變本體的瓦斯繼電器的動作接點，作為反應主變壓器殼內故障產生輕微瓦斯的保護，瞬時動作于發(fā)信號及啟動故障錄波。主變溫度保護（49T）接收來自主變本體的油溫指示控制器的動作接點，作為反應主變壓器油箱油面溫度過高的保護，溫度高動作于發(fā)信號報警，溫度過高動作于跳主變高壓側的斷路器、跳本單元及相鄰單元發(fā)電機出口斷路器（若擴大單元接線）、跳滅磁開關、停機及啟動故障錄波、并發(fā)事故信號。接收來自主變本體的繞組溫度指示控制器的動作接點，作為反應主變壓器繞組溫度過高的保護，溫度高、過高動作于報警及啟動故障錄波。主變冷卻系統(tǒng)故障保護（62T）接收來自主變冷卻器控制柜的動作接點，注意動作邏輯上前述Q/GDW175與川電調[2006]135號文的差別。高壓廠用變溫度保護（49ST）接收來自高壓廠用變本體溫控箱的溫度高及過高動作接點，溫度高動作于發(fā)信號報警，溫度過高動作于跳廠用變低壓側斷路器、跳本單元主變高壓側的斷路器、跳本單元及相鄰單元發(fā)電機出口斷路器（若擴大單元接線）、發(fā)信號及啟動故障錄波。5.低壓廠用變保護的詳細配置及技術要求通常低壓廠用變保護分別安裝在相應的10kV開關柜內，其保護功能由單獨的保護裝置實現(xiàn)，所配置的保護與高壓廠用變相同，只是保護動作對象不同而已。一次側接入10kV及以下非有效接地系統(tǒng)，低壓廠用變低壓側中性點直接接地的變壓器，裝設低壓側單相接地保護（64ST），保護延時動作于跳低壓廠用變各側斷路器、發(fā)信號及啟動故障錄波。64ST采集低壓廠用變中性點TA電流。固有延時（1.2倍整定值時）不大于40ms；整定值允差不超過

5%；返回系數(shù)不小于0.9。五、通用技術要求1.滿足第三條的要求，遵循“強化主保護，簡化后備保護和二次回路”的原則進行保護配置、選型和整定，應選用經電力行業(yè)認可的檢測機構檢測合格的微機繼電保護裝置。2.繼電保護裝置應采用數(shù)字式、微處理器邏輯構成的繼電保護系統(tǒng)，且具有原理成熟、技術先進、制造質量可靠和成功運行經驗。微處理器應采用高可靠性、低功耗、高抗干擾的工業(yè)型微機，其運行速度、存儲容量能與保護系統(tǒng)的任務和要求相適應。3.各保護裝置應采用32位雙CPU系統(tǒng)結構，負責完成保護邏輯、跳閘出口及對外通信等任務。4.繼電保護系統(tǒng)的軟件和硬件應具有在線自動檢測、連續(xù)監(jiān)視、動作記錄存儲和容錯功能。某一子系統(tǒng)的部分軟件或硬件故障均不影響該系統(tǒng)其他部分的正常工作，并能發(fā)出報警信號；除出口繼電器外，保護裝置內任一元件損壞，不應誤跳閘。自動檢測回路應能發(fā)出告警或裝置異常信號，并給出有關信息指明損壞元件所在部位，至少能將故障定位至模塊（插件）。5.繼電保護系統(tǒng)應由標準化元件組成，這些元件應易于拆卸和更換。保護裝置應具有標準的試驗插件和試驗插頭。6.所有涉及直接跳閘的重要回路應采用動作電壓在額定直流電源電壓的55%~70%范圍內的中間繼電器，并要求其啟動功率不低于5W；遵守保護裝置24V開入電源不出保護室的原則，以免引進干擾，所有從保護室外引入的開入量不能直接接入保護裝置的24V光耦。