关于110kV主变压器保护的直流电源分配的商榷

卢金奎

（国网四川省电力公司,成都 610041）

0 前言

当110kV变电站采用一组直流电源时，110kV主变压器保护的直流电源分配，一般是把高压侧后备保护、差动保护、本体保护、低压后备保护装置电源、高压断路器和低压断路器操作电源分别由不同的直流支路供电，这是没有什么分歧的。但是当变电站采用两组直流电源时，这些直流支路如何在两组直流电源之间分配就会有不同的考虑，下面就这些直流支路分配提出不同意见以供商榷。

1 两组直流电源的必要性

110kV变电站采用两组直流电源作用是基于考虑当一组直流电源发生故障时，仍然保证不会造成如变压器等重大设备的损坏。

2 对变压器保护直流电源支路分配的几种意见

（1）变压器高压侧断路器和低压侧断路器应该分接于不同直流母线上，这样当有一组直流母线发生故障时，如果低压母线或馈线故障断路器拒动时，变压器至少有一侧断路器能够可靠地切除故障，防止造成变压器损坏。

（2）高压后备保护与低压后备保护分配在同一直流母线还是不同的直流母线。

1）高压后备保护与低压后备保护分配在同一组直流母线上时：当故障发生在低压母线上时，正常应由低压后备保护切除故障。如果这时该保护的直流母线发生故障时，显然低压后备保护不会动作，同样作为总后备的高压。后备保护也不能动作，这时变压器有就被损坏的可能。因此，高压后备保护与低压后备保护应该分别接于不同的直流母线上。（参见图1）

图1 10kV母线故障

图2 主变内部故障

2）高压后备保护与低压后备保护分配在不同组直流母线上时，当故障发生在低压母线上时，即使有一组直流电源发生故障，高压侧后备保护或低压侧后备保护至少有一套能够正确动作切除故障，保证成变压器故障能够可靠切除。

（3）差动保护与本体保护分配在同一直流母线还是不同直流母线。

1）差动保护与本体保护分配在不同不同的直流母线上：其理由是差动保护范围是变压器各组电流互感器之间，而本体保护范围是变压器油箱内部故障，它们都是变压器（内部）保护，作用范围几乎相同，分配在不同直流母线上，可以保证变压器故障时，有双重的保护，提高变压器保护动作的可靠性。

2）差动保护与本体保护分配在与高压侧断路器同一直流母线上：其理由是110kV变压器主要是配电变压器，其电源都是来自变压器高压侧，当变压器故障时只有切除高压侧电源，才能消除变压器故障。所以差动保护与本体保护如果接于不同直流母线，即便有一段直流母线故障，接与另一段直流母线的保护能够动作，但是如果高压侧断路器失去操作电源，仍然不能断开故障。因此，差动保护和本体保护应该接在与高压断路器同一直流母线上保证变压器故障的切除。（参见图2）

3）110kV保护采用远后备，即下一级保护或断路器拒动由上一级保护及断路器切除故障来补救。

（4）110kV主变保护及断路器直流电源分配方案：

1）当变电站只有一组直流电源时，110kV变压器的高压后备保护、低压后备保护、差动保护、本体保护、高压侧断路器、低压侧断路器均应由各自独立的直流支路供电。

2）当变电站设置两组直流电源时，110kV变压器的高压侧后备保护与低压侧后备保护应该分别接在不同的直流母线上，变压器差动保护与本体保护应与高压侧断路器接在同一直流母线上。具体是变压器高压后备保护、差动保护、本体保护、高压侧断路器接在同一组直流母线的相互独立的直流支路，而低压侧后备保护（包括接在变压器低压侧引线上的曲折变保护）接在另一组直流母线的相互独立的直流支路上。（参见图3、图4）

图3 单直流电源分配图

图4 双直流电源分配图

3 结论

（1）一般110kV变电站宜配置一组直流电源。

（2）对于重要变电站可配置两组直流电源。

（3）当变电站只有一组直流电源时，110kV变压器的高压后备保护、低压后备保护、差动保护、本体保护、高压侧断路器、低压侧断路器均应由相互独立的直流支路供电。

（4）当变电站设置两组直流电源时，110kV变压器的高压侧后备保护与低压侧后备保护应该分别接在不同的直流母线上，变压器差动保护与本体保护应与高压侧断路器接在同一直流母线上。具体是变压器高压后备保护、差动保护、本体保护、高压侧断路器接在同一组直流母线相互独立的直流支路，而低压侧后备保护（包括接在变压器低压侧引线上的曲折变保护）接在另一组直流母线的相互独立的直流支路上。

[1]GB50059-2011《 35kV-110kV变电站设计规范》[S].