零序保護整定配合應注意的問題探析
電力科技
作者：薛淑姣 綦浩楠
摘要：針對目前我國使用的零序保護整定配合方法而言，500kV變壓器在零序過流保護的整定配合上具有一定的難度，極有可能產生保護裝置越級動作，使得線路在接地時發生故障，從而引起變壓器零序保護的誤動。文章對零序保護整定配合時需要注意的問題進行了探討，並在此基礎上提出了零序反時限保護的整定配合方案。
關鍵詞：500kV變壓器；零序過流保護；整定配合；保護裝置越級；保護誤動 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM403 文章編號：1009-2374（2015）23-0153-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.077
在我國的電力係統中，500kV變壓器是一種非常重要的變電設備，如果設備發生了故障，係統則不能正常運行，設備安全也會受到嚴重影響。故障發生後，為了能夠及時可靠地對故障點進行有效隔離，繼電保護裝置會根據運行情況設定相應的保護整定值，如裝置的操作不當或者配置不當都將會引起保護誤動作，損壞變電設備，情況嚴重時還會使整個電網係統癱瘓，造成大麵積停電事件。變壓器設備本體配置為單套保護，其餘地方配置為雙重後備以及雙主保護，結合自身所學專業知識，文章主要分析研究了變壓器相鄰元件和其本身內部接地時短路故障的零序保護與整定的配合。
1 500kV變壓器的零序過流保護配置
500kV變壓器零序過流保護配置主要包括五個部分：第一，在變壓器的高壓側帶方向，具有限定時限的零序過流保護和反時限的零序保護；第二，在壓側帶方向，同樣具有限定時限的零序過流保護，此外具有限定時限的沒有方向的零序過流保護；第三，公共繞組上具有限定時限和反時限的零序過流保護；第四，在220kV側出線的位置配置了兩段定時限零序保護，分別為靈敏段和高阻段保護；第五，在500kV側出線的位置同樣配置了兩段零序保護，分別為靈敏段和反時限保護。
2 500kV變壓器零序保護的整定配合
2.1 500kV側方向零序保護的配合
保護方向與500kV側母線保持一致，與出線側的靈敏段相配合，這類配合方式屬於定時限保護配合。而500kV側方向的零序反時限保護則需要同其出線側的零序反時限保護相配合，這兩者共同作用的零序反時限保護產生的曲線，確保了有效的動作級差。所以說，500kV側方向的零序時限配合較為容易，並不會產生較大的配合難題。
2.2 220kV側零序保護的配合問題
2.2.1 中壓側及高壓側同側方向的零序定時限需要與反時限配合。因為變壓器出線金屬發生接地故障時，需要由零序定時限來作為後備保護，在這種情況下，零序定時限Ⅰ段會自動開始保護動作，從而避免反時限零序保護跳開三側而導致事故範圍的擴大。
2.2.2 根據變壓器零序過流的保護配置來看，為了保證零序保護正確的選擇性，需要對以下配合關係加以考慮：變壓器500kV側方向零序反時限保護及公共側繞組方向的零序反時限保護應該與220kV側方向的零序定時限保護相配合，具體來講即變壓器中壓側發生故障時，應該確保中壓側零序定時限能夠產生保護動作，同時變壓器的公共繞組側的零序反時限及高壓側的零序反時限都不會發生誤動。這是因為發生故障時，220kV側帶方向的零序定時限Ⅰ段和Ⅱ段首先會在第一時限跳開220kV側母聯的開關，然後在第二時限從變壓器的三側跳開，然而500kV側帶方向及公共繞組側的零序反時限不會分時限，而是直接在變壓器的三側跳開，在這種情況下，如果零序保護沒有任何選擇性的動作，極易擴大事故的停電範圍。
由以上分析可知，500kV變壓器的公共繞組、高壓側帶以及500kV側出線的零序反時限保護均沒有方向性，又具有相對較遠的保護範圍，有可能會對變壓器220kV側帶進行保護，甚至有時會延伸到其出線。在下一級線路發生故障時，500kV側出線、高壓側帶及公共繞組側的零序反時限保護都會有先動的可能性，中壓側的定時限零序保護隻能與220kV側出線的靈敏段相配合，同時母線接地發生故障時，靈敏度至少為1.5。一般來講，不帶方向的定時限零序保護隻與變壓器出線的零序保護末端配合是遠遠不夠的，因為隻有在這種配合方式的情況下，有極大的可能會產生越級動作。除以上配合外，不帶方向的定時限零序保護還應與500kV側出線、高壓側以及公共繞組的零序反時限保護相