电建 - 101 - 基于单元式接线水电厂 主变低压侧保护死区完善 黄河上游水电公司，赵良成 摘 要：由于单元式接线水电厂运行特性，主变低压侧在发电机停机时存在死区故障，采用变压器后备保护动作的 方法来切除低压侧死区故障，故障切除时间较长，对变压器造成的冲击和损伤较大，容易损坏变压器。分析了单元式接 线水电厂主变低压侧保护死区共性，借鉴 2/3 系统接线中 T 形段死区短引线保护切除死区故障原理，提出死区故障完善 方案，并介绍了具体完善方法。 关键词：短路故障；水电厂；保护死区；变压器；完善 变压器各侧电流互感器（TA）与断路器之间发 生短路故障 [1-3] 时，故障在变压器差动保护范围之外 （简称变压器死区故障） 。单元式接线的水电厂变压 器差动保护于发电机差动保护 TA 在变压器低压侧通 常采用交叉式布置，当发电机并网运行时，变压器 低压侧不存在保护死区。但是，由于水电厂开停机 迅速、操作简便的特性，导致水力发电机开停机频 繁，在水电厂发电机停机后，主变压器任在运行， 此时发电机差动保护退出，变压器差动保护低压侧 TA 至发电机机端断路器之间将出现保护死区，如此 处发生相间短路故障时，将无保护及时动作切除故 障，进而导致事故扩大、设备烧损的严重安全隐患。 2017 年 6 月 17 日， 黄河中型公司下属金沙电站 发生一起变压器低压侧死区故障，故障最终由变压 器高压侧后备保护动作切除， 保护动作时间为 2.5s， 故障造成 1 台 110KV 变压器损坏。 针对变压器死区故障，文献[1]介绍了针对变压 器中压侧死区故障的一种解决方案，但没有解决变 压器低压侧死区故障的快速切除问题。 本文借鉴 2/3 系统接线中 T 形段死区短引线保护切除死区故障的 原理，提出消除水电厂变压器低压侧死区故障完善 方案，以供参考。 1.1 典型单元式接线主变保护配置 发电机容量在 100MW 以上的水电厂，由于要考 虑发电机承担电网调峰、调频的任务及水轮发电机 启停机快速、简便的特性，发变组单元通常采用单 元式设计，在发电机机端至主变低压侧设断路器及 隔离刀闸，以李家峡水电厂 3 号机组单元为例，如 图 1 所示。 图 1 李家峡水电厂 3G 部分一次系统图