继电保护死区分析

浅谈 220kV变电站变压器保护配置中死区故障及解决方法摘要：保护死区即保护装置保护不到的范围，对于死区故障的发生我们不能掉以轻心，要加强对速动继电保护的研究，并对其动作行为进行准确的控制，以达到快速切除死区短路故障的目的。

本文对220kV变电站变压器有关的继电保护动作特征与各侧死区故障的故障特征进行了分析，制定了几种保护方案来快速切除220kV变压器各侧死区故障，并对死区故障保护短延时的参数进行了研究。

关键字：220kV变压器；保护死区；故障；解决方法为了提升可靠性，电力系统必须装设继电保护装置。

但由于受制于元件特性和数量，各种保护的范围存在着盲区，当在这些盲区中发生故障，就会造成变死区故障。

死区故障将导致保护不能够在允许的时间内切除故障，将使电力设备长时间处于故障电流之下，严重影响系统的安全性和稳定性。

220kV变压器侧电流互感器与断路器之间出现短路故障，但是若故障发生位置处于变压器差动保护范围内，尽管该侧母线差动保护跳开变压器侧断路器，然而还是存在故障问题，因此需要借助变压器电源侧后备保护将故障切除，该后备保护动作时间比较长，因此容易损坏变压器。

所以需要应用快速切除继电保护方案处理故障问题。

1、220kV变压器各侧死区故障1.1、220kV变压器各侧的死区故障一般来讲，如果变压器有运行的几个电压等级通过断路器、TA、隔离开关组成的间隔设备与外电路设备连接，若变压器某一侧断路器只有变压器这侧有TA，而母线侧没有TA，那么，可能就有几个变压器死区故障位置。

也就是说，如果有两个运行电压等级经断路器间隔设备和外电路设备连接，就最少有两个死区故障位置；如果有三个运行电压等级经断路器间隔设备与外电路设备连接，就最少有三个死区故障位置。

220kV变压器不但在中压侧有死区故障，而且在变压器高压侧和低压侧也有死区故障。

1.2、220kV变压器死区故障的特征1.2.1、220kV和110kV侧死区故障的特征（1）220kV侧死区故障的特征当变压器的220kV高压侧发生“死区”故障时，“死区”故障在高压侧的母线差动保护范围之内，此时，由高压侧的母线差动保护跳开所有断路器，若变压器中低压侧存在电源，则故障电流并不能消失，此时，故障并不能及时切除。

220kV T区接线保护死区的处理措施分析摘要：文章通过介绍某电厂的一次主接线图和保护配置，分析了该站主接线T区部分缺少T区保护的运行维护问题，提出了相关技术解决措施。

对于存在类似情况的发电厂和变电站的运行维护工作起到一定的参考作用。

关键词：T区保护；主保护死区；技术措施Analysis of Treatment Measures for 220 kV T-Zone Wiringprotectiondead-zoneCHEN Li-ke（ Guangxi guangtou Integrated Energy Management Co., Ltd. Nanning 530022，China）Abstract: by introducing the main wiring and protection configuration of a power plant, this paper analyzes the operation and maintenance problems of the main wiring T area of the station, which is lack of T area protection, and puts forward relevant technical solutions. It can be used as a reference for the operation and maintenance of power plants and substations with similar conditions.Key words: T-zone protection; main protection dead zone; technical measures一、主接线概况某发电厂有两台型号相同的300MW火电机组，发电机组出口电压为20kV，分别通过一台变压器升压至220kV，再经过一回220kV线路将电量输送至大电网；根据运行需要，在两台主变高压侧出线刀闸处，增加一个220kV开关间隔，形成220kV内桥接线方式。

继电保护死区分析及保护配置解析摘要：继电保护是电力系统的重要组成部分，是保证电网安全稳定运行的重要技术手段，是电力系统不可缺少的重要组成部分,是电网安全稳定运行的第二道防线。

本文就继电保护中保护死区的几点容易发生的位置做了较详细分析，提出了解决方法和改进意见，同时针对大唐平山50MW光伏发电项目保护配置进行了解析，防止保护死区的发生。

关键词：继电保护保护死区解决方法配置解析引言：近年来,随着电力系统的不断发展，继电保护在原理上和技术上都有了很大的变化。

可靠性研究是继电保护及自动化装置的重要因素,由于电力系统的容量越来越庞大,供电范围越来越广,系统结构日趋复杂,继电保护动作的可靠性就显得尤为重要,对继电保护可靠性的研究与探讨就很有必要。

鉴于继电保护的重要性,为了保证继电保护装置在故障时能正确可靠动作，我们针对保护死区做出了分析和探讨，提出了解决方法，并对一在建光伏项目的保护配置进行了介绍，解析如何避免死区问题的出现。

正文：保护死区是指继电保护主保护保护不到的地方，亦或在故障发生后，保护动作跳开断路器，故障点仍未切除。

通常保护死区出现在断路器与电流互感器之间，因为继电保护装置的保护范围取决于其电流信号引接CT的位置，而动作范围则取决于其动作后跳闸断路器的位置，通常两个范围并不一致，而死区就出现在电流互感器和断路器之间。

一、常见的保护死区有以下几种1.1线路断路器与电流互感器之间的死区对单母线、双母线等接线方式，当线路侧断路器与电流互感器之间发生故障，如图1中d1发生故障，该故障是发生在送出线路侧，但由于线路保护的主保护差动等因保护范围原因并不能及时发映出故障状态而动作，主保护出现死区。

此时可由母线的母差保护动作跳开送出线路断路器，如该母线还带有其他送出线路，其动作亦会造成故障范围扩大。

同时如果线路对端有电源点，那么即使跳开线路断路器后，故障点仍有电流，需线路保护的后备保护跳开线路对端断路器后，故障点才彻底切除。

500kV断路器死区保护分析和研究摘要：500kV电网中发生死区故障概率较低，但是因为接近母线和电源，一旦发生将引起严重的故障，导致电网失去稳定和损失大量负荷，本文对死区故障的继电保护行为进行分析和研究。

关键词：500kV电网死区故障继电保护1前言故障发生在断路器和电流互感器之间，保护动作后，虽然断路器跳闸，仍无法将故障从系统中切除，通过启动其他断路器跳闸来切除系统故障的保护称为死区保护。

（1）死区保护的启动：a、有三相跳闸信号开入；b、有三项跳位开入；c、任相电流大于死区保护整定值（2）死区保护的动作：若满足死区保护的启动条件，保护将经延时跳开所有关联断路器，其出口触点与失灵保护出口触点相同。

（3）死区保护复归。

死区保护的复归分以下两种情况：a、死区保护启动后，未收到保护跳闸信号,且零序电流小于整定值，15S后死区保护整组复归。

b、死区保护启动后，收到保护跳闸信号，外部保护跳闸信号或相应的电流继电器未动且同时零序电流小于整定值。

（4）死区保护范围内发生故障，死区保护收到保护三跳令，检测到断路器三相确已跳开的同时三相中任何一相电流大于死区保护定值，满足这三个条件后，断路器保护中的突变量或零序辅助电流保护启动，经过死区保护动作延时以及死区保护投入控制字经失灵保护动作出口（死区保护和失灵保护共用出口）。

2 边开关死区保护动作行为分析以某站边开关5021断路器死区为例，如图所示，A点发生故障，故障点在500kVⅠ母母线差动保护范围内, 500kVⅠ母母线差动保护动作,跳开500kVⅠ母上的5011、5021、5031、5042断路器，但保护动作后故障点未切除，满足死区保护动作判据后，启动5021断路器死区保护，瞬时跳5021断路器，经死区延时联跳5022断路器并启动1号主变压器非电量出口，跳5022、5021、2001、3001断路器。

3中开关死区保护动作行为分析以某站中开关5022断路器死区为例，如图所示，当B点发生A相单相接地故障时，故障点在线路纵联保护范围内，线路断路器单跳，启动重合闸（1.3S），故障仍然存在，失灵保护（0.25S），死区保护（0.1S）启动后不返回，由于5022断路器单相跳闸，不满足死区保护的三跳开入条件，死区保护不动作，5022断路器失灵保护动作，瞬时跳5022断路器（三跳），经失灵延时跳5021，2001、3001、5023断路器（三跳），启动线路远跳保护，远跳线路对侧变电站断路器（三跳），切除故障电流。

2013第十四届全国保护和控制学术研讨会1双母线接线方式下母差死区保护分析傅进，周冰（嘉兴电力局，浙江嘉兴314033）摘要：双母线接线方式下，母联断路器与母联电流互感器之间的死区故障一直以来都是电力系统继电保护所研究的难题。

笔者经过多年的现场实践经验的积累，通过对多种220kV母差保护的校验和分析，提出多项防范与改进措施。

关键词：继电保护；母差保护；死区0 引言母线对一个变电所而言，是最重要的设备之一。

母线若发生故障对电力系统的危害是巨大的，不但影响范围广，而且可能造成大面积停电事故，因此正确配置母线保护显得尤为重要。

在220kV及110kV电压等级系统中，普遍采用双母线的接线方式。

在微机母差出现以前，曾采用过多种原理的母差保护，如固定连接式、母联电流相位比较式、中阻抗等。

随着科技的不断进步，各种类型的母差保护优胜劣汰，目前普遍采用的是以微机型母差保护，部分地区还保留中阻抗母差保护。

微机型母差保护的出现不仅提高了母差保护的各项功能，而且也增强了母差保护对一次设备状态变化的适应能力。

特别是对本文所探讨的双母线接线方式下母联死区故障，微机母差保护具有绝对的优势。

然而，微机型母差保护仍不能彻底解决死区故障时故障母线的选择问题。

本文通过对死区故障的分析，并对母联断路器位置开入出错和电压回路断线等情况的分析，总结出多项防范与改进措施。

2 死区故障时母差保护动作行为分析本文以目前在220kV系统双母接线常用母差保护，南京南瑞的RSC-915和深圳南瑞的BP-2B为例，分析当母线死区故障时的动作行为。

笔者对该两套母差保护进行模拟实际系统中可能出现的运行方式，根据动作结果比较各自的优缺点。

1）当母联断路器在合闸位置，此时发生死区故障时的保护动作行为。

如图1所示，L1、L3线路正母运行，L2、L4线路副母运行，母联断路器处于合闸位置。

此时若在母联断路器与母联电流互感器之间发生接地故障时，首先正母差动动作，跳开母联与正母上所有间隔，而此时故障点还没有切除。

220k V保护死区问题的探讨及改进王建雄1,罗志平1,梁运华2(1.湖南省超高压输变电公司,湖南长沙410015;　2.湘潭电业局,湖南湘潭411100)摘要:在继电保护的设计、施工、调试等实践工作中,有时因为疏忽导致保护死区的产生。

该文简要分析了在现场接线中存在的几种常见的保护死区故障,即:各类断路器与断路器电流互感器之间的死区故障。

简单介绍了几种保护死区故障产生的原因,针对这几个问题提出了几种解决保护死区的方法,并强调了在处理这些问题时应该引起高度重视的相关注意事项。

关键词:保护死区;　断路器失灵;　启动失灵;　母联开关中图分类号:T M77 文献标识码:B 文章编号:100324897(2006)07200832040　引言从目前电网的实际网络接线来看,因为网络密集,个别线路乃至个别母线因故障断开,只要能够保证快速跳闸,对整个系统的稳定运行一般不会带来太大的影响,但如果在系统接线中存在继电保护的死区故障,由带延时的后备保护才能切除故障时,相对来说对系统的稳定运行将影响更大[1],因此我们在设计、施工、调试工作过程中,需要尽量避免产生保护死区,在本文中对几类常见的保护死区故障进行简要分析,并提出了一些克服保护死区的解决方法,以及在我们现场工作中应该注意的几个问题。

1　线路断路器与线路电流互感器之间的死区故障 目前,220kV变电站系统一般均采取双母线或双母线带旁路的主接线方式,如图1所示:当出线断路器与出线电流互感器(电流互感器简称CT,在下文中均以CT表示电流互感器)之间的A点发生故障时,因该点故障属母差保护范围,不属于线路保护范围。

但在母差保护动作跳开出线断路器后,A点故障仍然存在,因此图1中A点范围属保护死区。

在实际应用中,一般是采用母差保护动作停信来解决此类死区故障。

以高频闭锁式保护为例,母差保护、失灵保护动作均通过启动各线路保护中分相操作箱的永跳继电器TJR(在下文中分相操作箱的永跳继电器均以T JR表示),以此实现出口跳闸各对象,对本侧出线的高频主保护来说,A点虽属于反方向故障,但利用TJR接点来驱动收发讯机停信,以此让对侧高频保护及时动作切除该死区故障。

继电保护中死区保护的解决方法摘要：本文介绍了继电保护中死区的形成原因，分析了其中的原因，我们提出来了继电保护中死区保护的解决方法：一是定期的对保护监测电流进行管理，二是充分利用电流互感器的电流保护对运行设备进行保护。

文章指出，电力设备运行维护人员应从设备的管理和实际运行中发现问题，实施切实可行的改进。

关键词：继电保护；死区保护；解决方法一、前言电力系统作为为社会生产和人民生活提供能源的产业，其运行需要具有较好的稳定性，以保证能源的持续供应，为人们的生活和生产。

变电站继电保护是保证电力系统稳定运行的关键。

在以往的继电保护工作中，出现了保护死区现象，这将对电力工业的发展产生很大的影响。

电力设备一次系统电压的突然下降导致PT二次电压输出电压降低，不能启动相应的保护元件，这些情况都是保护的死区，这些地方都需要保护。

本文将介绍部分死区的存在，分析了死区的形成原因，提出了改进措施。

二、继电保护中死区的形成原因1.安装过程形成的保护死区在设备的组装、运输和安装过程中，由于动力设备金属板边缘的一般工艺不是很好，在运输过程中有可能因碰撞和振动而切断附近二次导体的绝缘，在划破控制电压线时，可能导致供电回路保险熔断，或引起控制回路绝缘报警，提示运维人员的注意并修复。

但是，如果划破的是电流互感器的电流线，则没有任何的异常表现，在实际的运行中，电流线一端接地，另一端接综合保护装置或测量电流仪表，而电流线两端都接地的情况时有发生，发生的故障点一般都是电流线的某处绝缘破损。

正常运行中，因为电子式或机械式的电流表比较直观，运维人员直接查看设备上部的电流表，很少有运维人员去翻查综合保护装置上面的运行电流显示，这样运行中的某相电流线路如果出现短路或开路现象，就会导致综合保护装置运行保护出现死区。

2.图形设计形成的保护死区介绍与分析在设备制造过程中，根据设计院的初步设计要求，对设备制造商进行一次系统和二次保护控制的设计。

在某些情况下，投资成本不高，对设备要求不高的工程项目中，一些负责工程项目的电气工程人员，为了最大限度地控制投资成本，从设计上节俭了一些本不该取消或不能取消的设备或元器件，导致了以后的运行设备出现保护死区。

500kV变电站3/2接线保护死区分析摘要：当下500kV变电站的主接线主要采用3/2断路器接线方式，这种接线方式具有高灵活性、高可靠性以及方便倒闸操作的优势。

但是3/2断路器接线同时也存在死区较多以及分裂困难的缺点，为此可能在没有及时切除故障的情况下导致事故扩大。

文章从死区的成因入手，重点论述了其危害以及治理措施。

关键词：500kV；变电站；3/2接线；保护；死区我国电网的高速发展促进了电网对于经济型以及可靠性的要求。

而当下500kV的系统电网作为基本类型在电网的规模化建设中显示了重要地位。

大多的系统采用3/2接线方式，，如果采用HGIS或者GIS设备可以采用套管CT，并且由于可以在开关两侧设置配套的CT来消除保护的死区问题。

但是实际中为了节约成本，在采用敞开式设备中采用了配备开关单侧流变方式，虽然简化了设计、节约了成本，但是也导致了死区的存在。

为此针对死区问题进行详尽的论述并提出针对性的治理措施具有极大的现实意义。

1死区成因在初期生产500kV3/2接线系统中，线路以及母线均使用双重配置每串在靠近母线侧电流互感器需要6个二次绕组，而位于中间的电力互感器需要8个二次绕组。

但是当时限于生产工艺及技术水平，仅能提供6个二次绕组的500kV电流互感器，为此就需要四组电流互感器。

而随着互感器生产工艺及技术的进步，当下已经可以生产带有8个二次绕组的电流互感器。

但是由于500kV电流互感器昂贵，采用每串三组的配置方式不仅可以减少投资，同时也减少了占地面积。

一般规模的变电扎为5串设计，如果每串按照3组配置就减少了5组电流互感器。

下表1为两种配置方式的经济性比较：表1 两种流变配置方式经济性比较但是在节约投资的情况下也出现了一个问题，即对于电路互感器以及断路器之间的故障不能及时切除。

例如在下图1为完整串，存在三个如上所述的区域：图 1 死区示意图（1）如果K1发生故障，对于L1线路保护是区外故障，对I母线室差动保护是区内故障。

某水电厂特殊运行方式下保护死区应对措施发布时间：2022-07-22T07:46:23.845Z 来源：《中国电业与能源》2022年5期3月作者：杨洪珍，杨荣杰，张文秋[导读] 某水电厂#2主变运行，#1主变检修，#1主变差动保护退出特殊工况下，杨洪珍，杨荣杰，张文秋贵州北盘江电力股份有限公司董箐分公司 562202摘要：某水电厂#2主变运行，#1主变检修，#1主变差动保护退出特殊工况下，#1主变高压侧CT绕组51LH1安装位置到50016隔离刀上触头之间成为继电保护死区，主保护拒动，只能通过后备保护进行跳闸，扩大事故范围，影响另一发电单元出力，为电网安全稳定埋下隐患。

关键词: 保护死区；保护拒动；跳闸；1 引言某500kV水电厂共装4台立轴混流式水轮发电机组，发电机出口电压为15.75kV，通过离相式封闭母线接至主变低压侧。

开关站设备为500kV等级GIS封闭组合电器。

发电机与主变采用联合单元接线方式，开关站500kV主接线采用“三角形”布置形式，2020年新增光伏进线一回，通过5004间隔接入电厂GIS，出线为一回，通过董八线至八河开关站接入电网，主接线如图1所示。

图1 某水电厂主接线2 特殊运行工况下遇到的问题某水电厂主要电力设备主保护配置为发电机保护+变压器保护+短引线保护（T区保护）+线路保护。

图2 #1/2主变T区保护CT配置图正常工况下，系统中的所有一次设备均有无延时的主保护覆盖，如上述运行方式下，如图2所示，此时，#1主变高压侧刀闸50016刀闸打开，#1主变高压侧CT到隔离刀上触头之间的封闭母线正常带500kV高压。

如果#1主变高压侧CT绕组51LH1到50016隔离刀上触头之间发生接地故障，短路电流分析如下（以#1/2主变T区保护A套为例，电流方向以流进T区方向为正）；第一路故障故障电流由#2主变高压侧CT绕组52LH1正方向流进，经过#1主变高压侧CT绕组51LH1反方向流进故障点；第二路故障故障电流由5001开关CT绕组5001CT10正方向流进，经过#1主变高压侧CT绕组51LH1反方向流进故障点；第三路故障故障电流由5002开关CT绕组5002CT10正方向流进，经过#1主变高压侧CT绕组51LH1反方向流进故障点；综上所述，可得#1主变高压侧CT绕组51LH1到50016隔离刀上触头之间发生接地故障时，#1/2主变T区保护采集到的差动电流为：因为#1主变正在检修，#1保护退出，#1主变主变差动无法动作，而#1/2主变T区保护主保护采集到的差动电流为0，#1/2主变T区差动保护拒动，此时#1主变高压侧CT绕组51LH1到50016隔离刀上触头之间成为继电保护死区。

变电站继电保护死区案例分析与优化措施变电站继电保护死区是指由于继电保护控制装置设计的缺陷导致的无法发挥出应用的保护功能的现象。

通常来说继电保护中的配电设备包括电流互感器、电压互感器和断路器等一次设备，除此之外，还有与一次设备相互配合完成继电保护操作的二次继电器和保住装置等控制设备。

以上设备对电力系统运行中出现的超负荷、击穿短路、接地以及过电压等情况所产生的故障控制在一定范围，进而达到保护电力系统正常运行的目的。

因此，一旦變电站继电保护系统出现保护死区时，将会对电力系统的运行造成很大危害，为电力企业造成大量的经济损失。

标签：变电站继电保护；死区；优化措施电力行业作为为社会生产及人们日常生活提供能源的行业，电力系统的运行需要具备较好的稳定性，才能保证为人们生活和生产提供源源不断的电能资源。

而保证电力系统稳定运行的关键就是变电站的继电保护系统，在以往的继电保护工作中发现存在保护死区的现象，这将为电力行业的发展带来很大影响。

为此，需要在最初的继电保护设计时就进行多方面的考虑，避免由于设计不合理导致继电保护死区问题。

文中就对变电站继电保护的重要作用进行阐述，针对真实的继电保护死区案例进行分析，并且提出相应的优化措施。

1 变电站继电保护的作用变电站继电保护装置可以在电力系统运行发生异常情况时，根据异常情况采用特定的保护操作来控制影响范围，通过继电保护装置对电力系统中的电气设备实行全方位的保护，以便于确保设备以及线路的负荷和运行安全。

当电力系统中的一个元件出现故障不影响运行时，继电保护装置使用断路器对该故障元件进行切除操作，确保将故障元件与其他正常运行元件隔离开来，将故障控制在最小范围。

除此之前，还可以对运行状态进行实时监控，当发现故障隐患时发出预警指令，提醒相关的维修人员进行设备检修，及时发现问题及时处理。

2 探析继电保护死区虽然变电站继电保护装置在很大程度上提升了电力系统运行的稳定性，但是在实际保护中不难发现，现有的继电保护装置在设计上还是存在很多弊端。

死区保护的原因及试验要点总结死区保护是一种常见的电气保护装置，用于保护电力系统中的设备免受电动机启动、加速和减速过程中的冲击负荷。

死区保护的作用是确保设备在运行过程中能够安全稳定地工作，减少设备的过载和损坏。

死区保护的主要原因是避免对被保护设备产生过大的冲击负荷。

当电动机启动时，由于机械传动的滑动摩擦和惯性等因素，会产生一个启动过程中的死区。

在死区内，电动机无法立即提供足够的力矩来启动机械设备。

当电动机处于死区时，启动设备需要额外的力量来克服死区并开始转动。

如果启动负载过大，可能会导致电机过载或其它故障。

为了保护设备，在调试电力系统时，通常会进行死区保护试验。

试验要点如下：1.确定合适的试验方法：死区保护试验可以通过静态和动态试验方法来进行。

静态试验适用于分析死区保护在设备启动时的动力学行为、故障检测和保护动作的时间等。

动态试验则通过实际模拟设备的启动和运行过程，对死区保护的性能进行验证。

2.设定合适的动作点：死区保护通常根据机械设备的负载特性和电机的启动能力来设定动作点。

动作点的设定应满足对设备的保护需求，同时避免误动作。

3.确定试验装置：试验装置通常包括电动机、负载设备、死区保护装置和测量仪器等。

电动机应具备适当的功率和负载特性，以模拟实际工作条件。

4.进行试验前的准备工作：确定试验装置的接线方式、装置参数设置以及装置的校验和调试等。

5.进行试验操作：根据试验要求进行对应的操作，包括设备的启动、加速、减速和停止。

同时，对死区保护装置的动作和响应进行监测和记录。

6.分析试验数据：对试验过程中获取的数据进行分析，包括设备的负载曲线、电机的转速等。

同时，分析死区保护装置的动作时间和保护性能。

7.评估试验结果：根据试验数据和分析结果，评估死区保护装置的工作性能，并确定是否需要对装置参数进行优化或调整。

总之，死区保护是电力系统中常见的一种电气保护装置，用于保护设备免受启动、加速和减速过程中的冲击负荷。