1主变单变四侧差动保护
1～2号机组单元分别设置1号主变及2号主变的单变四侧差动保护，其中主变高压引出线侧均属于2台主变差动保护的范围，如图3所示。根据图3对此配置方案的保护用电流互感器及保护装置归纳如下:①主变低压侧TPY级电流互感器4组;②主变高压引出线侧TPY级电流互感器4组;③3/2串上TPY级电流互感器8组;④主变保护装置2套。本方案中主变高压引出线归于联合单元主变保护范围内，相对方案1减少了T区保护装置2套，保护设备投资减少，节省了设备布置空间，但保护范围的划分与方案1相比不够清晰，且在带有主变高压引出线故障的变压器空载合闸时，差动保护因主变的励磁涌流而闭锁，造成故障的延缓切除，特别是大型变压器，涌流衰减慢，将会引起故障范围的扩大［1］;在运行维护方面，主变高压引出线侧任一点故障均会导致2台主变保护动作出口，由于主变高压侧引出线距离较长，会给发生故障后的故障点分析查找带来困难。本方案中主变高压侧电流互感器无需校验d1点短路的恶劣工况，体积明显减小，设计参数的优化和互感器个数的减少使得主变高压侧电流互感器在设备布置与安装方面较方案1有明显的改善，但3/2串上电流互感器相对方案1增加4组，在互感器设备投资上并无较明显的改善。
1．1主变单变差动保护+主变双变差动保护
1～2号机组联合单元分别设置1号主变及2号主变的单变差动保护及1号、2号主变的双变差动保护，其中主变高压引出线属于双变差动的保护范围，如图4所示。根据图4对此配置方案的保护用电流互感器及保护装置归纳如下:①主变低压侧TPY级电流互感器8组;②主变高压引出线侧TPY级电流互感器4组;③3/2串上TPY级电流互感器8组;④主变保护装置2套(单变纵差与双变纵差集成于1套保护装置中)。双变纵差保护在反映主变高压引出线侧内部故障的同时也能反映联合单元2台变压器的内部故障，使主变有单变纵差及双变纵差的双重保护，使主变的保护可靠性更高，且主变高压侧电流互感器无需校验d1点短路的恶劣工况，体积明显减小，设计参数的优化和互感器个数的减少使得主变高压侧电流互感器在设备布置与安装方面较方案1有明显的改善。由于T区保护归于主变保护范围，本方案相对于方案1减少了2套T区保护装置，保护设备投资减少，节省了设备布置空间。但本方案需配置的保护级电流互感器较方案1及方案2在电流互感器配置上均有所增加，设备投资增大，在带主变高压引出线侧故障的主变空载合闸时也存在同方案2的缺点。在保护定值整定计算方面，双变纵差保护范围内为2台变压器，定值整定计算方面暂无可遵循的规程依据，使例如二次谐波制动比等相关定值的计算存在一定的困难。
1．2小结
由本文1．1～1．3节的分析，对3种方案的电流互感器、继电保护装置配置台数及保护整体速动性方面总结如表1所示。根据以上对联合单元发变组继电保护配置方案的分析，结合鲁地拉水电站实际工况，选择方案1(主变单变差动保护+四侧差动的T区保护)作为鲁地拉水电站联合单元接线主变及主变高压引出线侧继电保护配置方案，分析过程如下:(1)方案1相对其他2种方案在保护区域划分上最清晰，主变发生内部故障时，仅主变保护出口，主变高压引出线侧发生故障，仅T区保护出口，有利于电站投入运行后发生故障情况下的故障点定位，节省了运行维护人员的检修成本，且T区保护构成原理简单，保护范围内不包含复杂的电气设备，不受变压器空载合闸情况下励磁涌流的影响，动作速度更快。虽相比其他2种方案增加了2套T区保护装置，但由于T区保护装置相对来说价格不高，相比整个大型电站电气设备资金投入，采用此方案的优点明显。(2)在CT配置上从设备资金投入，布置空间及安装难度方面考虑，方案1明显优于方案3。由于鲁地拉水电站主变高压侧CT安装于管道母线内，具备安装4组TPY级电流互感器互感器的空间，且方案1与方案2高压侧TPY级CT的数量相同，在电流互感器设备投资上方案2并无明显优势。
2T区保护用TA选型
继电保护所需的电流、电压等数据均来自TA、TV等传感器，其能否准确反映一次回路的电流电压，对保护正确动作至关重要。超高压电网和大型发电机组的一次时间常数都很长，短路时的非周期分量容易引起TA饱和，影响其传变性能，保护误动的几率大为增加［3］。方案1中主变高压引出线侧d1点(图1)发生故障时，保护正确动作方式应为主变差动保护动作，T区保护判别为外部故障不动作。但由于此时系统侧电流均流向故障点，如果T区保护用电流互感器选型不当的话，会造成外部故障情况下电流互感器饱和引起T区保护误动，因此主变高压侧T区保护用电流互感器应按照d1点短路时，短路电流由系统提供的情况进行选型。如果设计参数过大，导致TPY级电流互感器体积过大无法实现或者主变高压侧安装空间不能满足要求时，由于d1点短路时T区保护动作于全停，与主变保护内部故障的动作出口方式相同，即使T区保护误动，其跳闸范围也是正确的，此时可适当降低参数要求。
3结语
大型水电站发变组联合单元接线继电保护配置方式的区别主要在于主变及主变高压引出线侧的保护配置方式，本文从保护配置的整体性、速动性、运行维护难易及保护用TA数量等方面，结合工程实例对3种不同的保护配置方案进行分析探讨。主变单变差动保护+T区保护的配置方式，由于其保护区域划分清晰，主变高压引出线侧的T区保护不受励磁涌流的影响，整体速动性好、保护用TA配置数量相对较少，故推荐为发变组联合单元接线的保护配置方案。
作者：何璐 何苗 谈静 马力 冯汉夫 万小娜 单位：中国水电顾问集团西北勘测设计研究院
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