电网典型“死区”故障保护动作分析

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。

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。

浅谈内桥接线变电站主变差动保护死区问题摘要：随着电网框架的不断完善，220kV已经成为城市供电的主网架，110kV线路已是辐射性供电的主要通道，110kV变电站多数成为城市终端变电站，其要求既节约资源，又满足供电可靠性。

而内桥接线变电站中使用的一次设备少，占地少，具有一定的运行灵活性，能满足供电可靠性的要求，所以，在终端变电站中，内桥接线被广泛采用，我公司共有8座110kV变电站，内桥接线变电站一共有5座，占总变电站的62.5%。

由于内桥接线的特殊性，在实际运行中，内桥接线变电站的主变差动保护存在误动和死区的问题，成为电网运行的安全隐患。

对可靠性也有一定的影响，而现有用户的负荷都很重要，对供电可靠性的要求要求较高，所以，提高供电可靠性成为重中之重。

关键词：内桥接线；变电站；主变差动保护；死区问题一、内桥接线变电站运行方式变压器高压侧没有开关(断路器)，仅仅设置了闸刀(隔离开关)；内桥开关一侧配有差动电流互感器，该电流互感器有的靠内桥开关Ⅰ母侧，也有的靠内桥开关Ⅱ母侧。

内桥接线变电站常见的运行方式有如下3种：(1)“中间”方式：高压侧分列运行，即2条进线1，2分别供1，2号主变701和702开关运行，700开关热备用，备自投方式为母联备自投，2台变压器T1，T2分列运行；(2)“左边”方式：高压侧并列运行，进线1供1，2号主变701和700开关运行，702开关热备用，备自投方式为进线备自投，2台变压器T1，T2并列运行；(3)“右边”方式：高压侧并列运行，进线2供1，2号主变702和700开关运行，701开关热备用，备自投方式为进线备自投，2台变压器T1，T2并列运行。

二、内桥接线变电站保护配置对于内桥接线变电站保护典型配置：2条进线开关为受电馈供开关，没有配备专门的线路保护；2主变压器安装在主保护和后备保护的电流互感器，以主变压器相应线路开关变压器差动保护中，独立流量低侧开关桥开关独立流变，跳进线开关后差动保护，相应的桥开关和主变低压侧开关。

220kV典型保护死区问题的探讨关键词: 继电保护断路器保护死区摘要：针对220 kV 断路器只在一侧装设一组CT 的现状，简要分析了目前典型保护死区的常规动作逻辑及其存在问题，研究了在断路器两侧各装设一组CT 的条件下，通过两侧保护加入低电压闭锁功能，分段跳开相应断路器的动作机理。

在此基础上提出了消除保护死区的解决方法，即在断路器两侧各装设一组CT 的基础上，两侧保护加入低电压闭锁功能，分段跳开相应断路器切除死区故障。

此法在一定程度上能够有效降低事故影响范围。

0 引言目前，220 kV 变电站通常采用双母线带旁路的主接线方式，断路器只在一侧装设一组CT。

由于继电保护装置自身工作原理等方面的缺陷，被保护元件在某一特定的小范围内发生故障而由延时的后备保护切除(常发生在各类断路器与断路器CT 之间)，这类故障称之为死区故障。

典型死区故障一般有三种：出线断路器与出线CT 之间的死区故障;主变断路器与主变CT 之间的死区故障;母联断路器与母联CT 之间的死区故障。

虽然这三种死区故障发生的概率很小，但随着电网的日趋复杂，电力系统的稳定可靠运行变得愈加重要，一旦死区发生故障不能及时切除，或者不能准确切除，相对来说对系统的稳定运行将影响更大[1]。

本文就这三种典型死区故障存在的问题进行探讨，提出在断路器两侧各装设一组CT 的基础上，保护加入低电压闭锁功能，分段跳开相应断路器切除死区故障的对策，此法在一定程度上能够大大降低事故影响范围。

1 出线断路器与出线CT 之间的死区故障1.1 常规保护逻辑如图1 所示：当出线断路器与出线CT 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母线所连接断路器后，A 点故障仍然存在，因此图1 中的A 点对母差保护来说就意味着死区故障点。

图1 出线单CT 死区故障示意图(常规)实际应用时，通常利用母差、失灵保护动作启动的永跳继电器TJR 来驱动保护(高频闭锁或纵差保护)动作，远跳对侧断路器，从而切除该死区故障。

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。

主变开关死区故障的分析【内容摘要】主变压器开关的死区发生故障时，保护动作情况较为复杂，运行人员若按常规方法根据保护动作情况进行事故的分析、判断和设备的巡视检查，将影响事故的处理效率和正确性。

本文以220kv主变压器中压侧开关与开关ct之间发生相间短路故障为例，结合自己实际工作经验，总结出针对变电运行人员在遇到大型复杂事故时，逐步分析确定事故的性质、类型和范围的方法。

【关键词】事故分析事故较大可能性主变开关死区一、事故出现时的运转方式概述图1-11、一次设备概述：（1）变电站共有主变两台：分别为1号主变、2号主变，均为有载调压变电器，额定容量12万kva，正常时两台主变并列运行。

（2）220kv系统使用双母线拎专用旁路母线的接线方式，桑利县7回去出线，另外直奔存有旁路290，223母联260，1、2号污水泵高压两端控制器201、202，母线pt。

（3）110kv系统采用双母线带专用旁路母线的接线方式，接有7回出线另外接有旁路140，母联100，1、2号主变中压侧101、102.母线pt。

（4）10kv系统使用单母线接线方式桑利县1、2号东站用变931、941，1、2号污水泵扰动两端901、902，母线pt。

2、二次有关维护概述：（1）110kv母线保护采用rcs-915a型微机母线保护装置。

配备有母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护。

母差保护装置大差电流回路取母线上除母联开关外所有开关ct，ⅰ母小差电流回路取ⅰ母线上开关和母联开关ct，ⅱ母小差电流回路取ⅱ母线上开关和母联开关ct。

（2）主变维护：使用双屏布局，2套电气量维护，1套非电气量维护。

电气量维护布局：（1号保护装置挑控制器ct，2号保护装置挑套管ct）①主维护：差动保护，包括差动差速保护、比率差动保护、工频变化量比率差动保护、零序/分侧比率差动保护。

均无时限跳主变三侧开关。

维护范围：1号差动维护范围居多变小各两端控制器ct以内的各类故障，2号差动维护范围居多变小各两端套管ct以内的各类故障。