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。

继电保护系统在变压器发生 110kV 侧故障时的动作死区及解决方案1.国网福州供电公司，福建省福州350009；2. 东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林132000摘要：本文针对两台220kV三圈变并列运行方式，讨论变压器110kV侧发生单相经过渡电阻接地故障，在考虑断路器拒动的情况下，经数学建模分析，得出继电保护系统无法隔离故障点的结论。

针对这个运行隐患提出三种解决方案，以优化继电保护配置，消除动作死区。

关键词：中性点接地；经过渡电阻接地；断路器拒动；主变复压过流保护；失灵保护The dead zone of relay system in 110kV side fault of transformerand its solutionsWANG Jian-bin1，KE Qing-xuan2，ZHANG Feng1，GUO Bi-yuan1（1.State Grid Fuzhou Power Supply Company，Fuzhou 350009；2.Northeast Electric Power University-The electrical engineering，Jilin 132000）Abstract:In view of the parallel operation mode of two 220 kV three-turn transformer, the single-phase grounding fault through transition resistance occurred in the 110kV voltage side of transformer, In the case of circuit breaker failure, it is concluded that the relay protection system can not isolate the fault point by mathematical modeling analysis. In order to optimize the configurationof relay protection and eliminate the dead zone, three solutions are put forward.0 引言电力系统中变压器中性点接地方式直接决定了系统零序阻抗的分布，对系统短路电流及继电保护定值配合影响重大[1]。

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。

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。

基于国网标准化设计的母联死区保护和母联失灵保护分析摘要：针对母联死区故障和母联失灵故障的特点，分析了各种运行情况下两种故障的继电保护配置方案，结合现场可能出现的一些异常情况，依据国网标准化设计规范提出了完整解决方案。

关键词：继电保护 ;母联死区 ;母联失灵 ;国网标准化设计规范; 解决方案中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：1.引言：母线故障是一种严重的电气故障，母联开关是母线的连接元件，母联失灵是指当母线发生故障时，母差保护或充电保护向母联发跳令后，母联开关拒动。

对于双母线或单母线分段，在母联（分段）单元上只安装一组ct情况下，母联（分段）ct与母联（分段）断路器之间的故障，是母联死区故障。

这两种故障导致的继电保护动作行为相似，都可能跳开母联（分段）单元连接的两段母线。

虽然这类故障发生的概率比较小，但是母联失灵及死区故障时保护拒动或误动将给系统稳定带来严重的后果。

本文针对这两种故障的特点，依据国家电网公司发布的《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》（q/gdw 175—2008）（下文中简称国网标准化设计规范），提出了具体的工程解决方案。

2.母联失灵保护和母联死区保护的技术规范：国网标准化设计规范中，对母联失灵保护和母联死区保护提出的技术要求有以下内容：主保护：双母线接线的母线保护，在母线分列运行，发生死区故障时，应能有选择地切除故障母线。

母线保护应能自动识别母联（分段）的充电状态，合闸于死区故障时，应瞬时跳母联（分段），不应误切除运行母线。

其他：母联（分段）失灵保护、母联（分段）死区保护均应经电压闭锁元件控制；母联（分段）死区保护确认母联跳闸位置的延时为150 ms；3 母联失灵保护和母联死区保护的具体工程实施方案：国内母线差动保护现多采用比率制动差动保护方案，双母线接线设置大差及各段母线小差，大差为不包括母联(或分段)的母线上所有元件构成的差流，小差为每段母线上所有元件(包括母联或分段)构成的差流。

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。

运营探讨
图1　出线单CT死区故障示意图（常规）
发生故障时，具体解决办法如下所述。

第一，断开出线断路器，待一切恢复正常且电压重新开始运作，闭锁侧差动。

第二，另一点出现故障时断开出线断路器，待一侧电压恢复正常后进行运作，然后闭锁母差并由差动区采取隔离故障保护对侧断路器。

由以上两点可知，当一点存在故障时，母线上将出现所有间隔断路器和跳开本线后的断路器，还需闭锁线路对侧的断路器。

当另一点出现故障时，只需跳开出线的断路器，以避免母差的保护动作并跳开母线上出现的间隔断路器，缩小故障产生后事故的影响范围[2]。

和主变高压的侧断路器之间存在的死区故障2.1　侧断路器之间存在的死区故障。