史文毓

（江蘇省揚子石化電儀分公司煉油電儀車間，江蘇南京210048）

1 變壓器的非電量保護(hù)

從采集的信號源分，變壓器的保護(hù)可分為2種：一種是通過采集變壓器的電流、電壓等連續(xù)變化的電量作為信號源的保護(hù)；另一種是非電氣量保護(hù)，通過采集變壓器本體上發(fā)出的開關(guān)量（也叫非電量）作為信號源的保護(hù)，如：變壓器的瓦斯保護(hù)、壓力釋放保護(hù)。

在實際應(yīng)用過程中，不能只注重變壓器保護(hù)繼電器是如何實現(xiàn)差動保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù)等算法復(fù)雜的保護(hù)，而忽視了看似簡單的變壓器非電量保護(hù)。在實際運行過程中，經(jīng)過統(tǒng)計近幾年變壓器的保護(hù)動作情況得知，由變壓器的非電量引起的保護(hù)動作占絕大多數(shù)，如表1所示。

從以上變壓器保護(hù)動作情況來看，我們必須對變壓器的非電量保護(hù)引起高度重視。

2 變壓器非電量保護(hù)誤動作原因

我們將變壓器的非電量保護(hù)誤動原因歸納為以下幾種：

表1 煉油廠變壓器微機保護(hù)動作情況統(tǒng)計表

2.1 繼電器非電量保護(hù)門檻動作電壓太低

繼電器非電量保護(hù)門檻動作電壓太低，容易受電磁干擾引起誤動。下面通過PA100、PST645繼電器的部分技術(shù)參數(shù)以及故障現(xiàn)象來了解繼電器的開關(guān)量輸入特性。

催化變壓器保護(hù)繼電器PA100的開關(guān)量輸入特性：（1）所有開關(guān)量輸入采用光電隔離邏輯輸入。（2）具有14個開關(guān)量輸入，可用于以下輔助電壓范圍內(nèi)：DC48～265 V（閥值DC35 V）。

從PA100的技術(shù)數(shù)據(jù)可以看出，這種繼電器的開關(guān)量輸入外接直流電源范圍雖然很寬，但其閥值只有DC35 V，說明其門檻動作電壓只有35 V。經(jīng)實測，所用的PA100繼電器的門檻動作電壓最高也只有32 V左右。

I焦化變壓器保護(hù)所用的保護(hù)繼電器PST645的開關(guān)量輸入特性：（1）所有開關(guān)量采用光電隔離邏輯輸入。該保護(hù)裝置的非電量接點先經(jīng)過外部的光電隔離后，再引入綜保。（2）該裝置CPU模件內(nèi)共設(shè)置了16路開入量，其中供外部輸入的開關(guān)量10路，由裝置提供的專用24 V電源提供輸入電平。裝置必須和外接光控繼電器配合來完成非電量保護(hù)，從變壓器本體來的非電量接點，經(jīng)光控繼電器轉(zhuǎn)換為24 V信號后，輸出信號至裝置的開關(guān)量輸入端子。接收到非電量信號后，跳閘與否由軟壓板決定。I焦化變壓器所用的保護(hù)繼電器PST645在2010年8月變電所母線檢修結(jié)束后操作PT過程中連續(xù)多次出現(xiàn)非電量保護(hù)誤動作，經(jīng)現(xiàn)場實測當(dāng)光控繼電器二次側(cè)電壓在14 V左右時，保護(hù)立即動作。后檢查發(fā)現(xiàn)：光電隔離輸出端至微機保護(hù)之間未采用屏蔽線接線。在外部有輕微干擾的情況下，很容易誤動。后來將外部光電隔離輸出端至微機保護(hù)之間采用屏蔽線接線后，經(jīng)過試驗，裝置工作正常。

從催化PA100繼電器的開關(guān)量輸入特性及I焦化變壓器所用的保護(hù)繼電器PST645誤動情況可以得出：門檻動作電壓低是保護(hù)誤動的主要原因，當(dāng)然開關(guān)柜制造配線不規(guī)范也有一定的原因。因此以上所列的幾次誤動不是偶然因素造成的，而是必然的。這是由于在非電量保護(hù)回路中，由于現(xiàn)場的干接點K1一般距離保護(hù)繼電器較遠(yuǎn)，需要敷設(shè)較長的二次電纜，這些二次電纜多處在強電、強磁場運行環(huán)境中，再加上控制電纜如果沒有采用屏蔽電纜，在其保護(hù)回路中往往會感應(yīng)出較強的干擾信號（一般幅值大于24 V，在變電站事故環(huán)境下，感應(yīng)電壓可能會更高），將引起光電三極管導(dǎo)通，最終導(dǎo)致繼電器誤動作。

2.2 變壓器本體非電量保護(hù)干接點防護(hù)不到位引起誤動

由于變壓器一般都安裝在戶外，經(jīng)常要遭受暴雨、臺風(fēng)等惡劣天氣的襲擊。當(dāng)現(xiàn)場的干接點受潮或進(jìn)水后，常開接點之間絕緣迅速降低，就會出現(xiàn)爬電或打火現(xiàn)象，將引起光電三極管導(dǎo)通，最終導(dǎo)致繼電器誤動作。就地控制箱端子排絕緣下降、爬電等也會導(dǎo)致繼電器誤動作。

2.3 其他原因引起誤動

變壓器非電量保護(hù)回路中的電纜未使用屏蔽電纜，屏蔽層接地不規(guī)范，現(xiàn)場變壓器的瓦斯、溫度等外部接點沒有很好的防護(hù)措施，雷雨天進(jìn)水等原因引起誤動。

3 防止變壓器非電量保護(hù)誤動的措施

有了上面的原因分析，我們就不難得到以下幾個方面的應(yīng)對措施：

3.1 選用合適的保護(hù)繼電器

要選用門檻動作電壓較高的微機繼電器或變壓器專用保護(hù)繼電器，以提高其抗干擾能力。

3.2 對非變壓器專用繼電器進(jìn)行改造

如果已經(jīng)采用了門檻動作電壓較低的繼電器作為變壓器保護(hù)繼電器，能夠更換成變壓器專用的保護(hù)繼電器或門檻動作電壓較高的繼電器當(dāng)然很好，但這樣做往往成本很高。下面以催化變壓器保護(hù)繼電器PA100為例介紹一種簡單經(jīng)濟、行之有效的改進(jìn)方法。改造前催化變壓器非電量保護(hù)接線圖如圖1所示。

圖1 改造前原理圖

1#變壓器主要的非電量保護(hù)設(shè)置在PA100保護(hù)繼電器中。其中瓦斯、溫度2個非電量保護(hù)，采用干接點輸出供給PA100保護(hù)繼電器，作為PA100的開關(guān)量輸入，由PA100繼電器實現(xiàn)出口跳閘。這2個保護(hù)均有專用的保護(hù)壓板，位于PA100的開關(guān)量輸入接點前，屬于PA100的入口壓板。

改造方法：（1）在保護(hù)回路中增加2個中間繼電器，上述1#變壓器瓦斯、溫度這2個用于跳閘或報警的保護(hù)動作接點不直接接入INT PA100，而改接到中間繼電器（這種中間繼電器一般選用額定電壓為DC220 V，其動作電壓一般都大于150 V，且體積小巧，便于安裝），中間繼電器輸出2付接點，其中一付接點接入跳閘回路實現(xiàn)跳閘功能，另一付接點仍然接入INT PA100繼電器作為開關(guān)量輸入，通過INTPA100繼電器實現(xiàn)保護(hù)動作信息存儲和上傳。（2）修改INT PA100保護(hù)繼電器內(nèi)部邏輯設(shè)置。改造后INT PA100非電量保護(hù)接線圖如圖2所示。

圖2 改造后原理圖

3.3 其他防護(hù)措施

（1）電纜屏蔽。將變壓器非電量保護(hù)回路中使用的電纜全部改為屏蔽電纜，以減少電磁干擾對保護(hù)的影響。（2）非電量保護(hù)接點防護(hù)。為做好變壓器瓦斯繼電器、壓力釋放閥等外部干接點的防護(hù)措施，給這些設(shè)施增加防雨罩，電纜管口涂上密封膠是很好的辦法。（3）就地控制箱改進(jìn)。將變壓器瓦斯繼電器、壓力釋放閥等引線就地控制箱端子排接線進(jìn)行分隔，電纜進(jìn)出口防水堵料封口，防止因潮濕、結(jié)露等引起絕緣下降、爬電等。

4 結(jié)語

通過本文的分析，我們對變壓器微機保護(hù)繼電器的非電量保護(hù)有了更全面的認(rèn)識。通過改進(jìn)，消除了非變壓器專用微機保護(hù)繼電器的非電量保護(hù)誤動作，提高了設(shè)備運行可靠性。

［1］李佑光.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及新技術(shù)［M］.北京：科學(xué)出版社，2003

［2］楊新民.電力系統(tǒng)微機保護(hù)培訓(xùn)教材［M］.北京：電力出版社，2000