快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案

汤大海1，陈永明1，曹　斌1，潘书燕2，龙　锋2

1.镇江供电公司，江苏省镇江市 212001；2.国电南瑞科技股份有限公司，江苏省南京市 211106

摘要：由变压器电源侧后备保护动作或联跳变压器其他侧断路器的方法，来切除220kV变压器某侧断路器与变压器差动保护电流互感器（TA）之间发生的死区故障，切除故障时间较长；由于是变压器出口故障，容易造成变压器损坏。分析了220kV变压器各侧死区故障的故障特征和有关的继电保护动作特征，借鉴现运行的母线差动保护中母联断路器死区故障保护和线路断路器死区故障保护的原理，提出了 4种快速切除220kV变压器各侧死区故障的保护方案，并研究了变压器死区故障保护短延时的合理取值。

关键词:继电保护；死区故障；变压器；快速切除；方案

0引言

220kV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），但是却在故障侧母线差动保护范围之内。虽然该侧母线差动保护或变压器该侧后备保护动作跳开 220 kV 变压器该侧断路器，但是故障依然存在，这些故障只能由变压器电源侧后备保护来切除，但该后备保护动作时限比较长，由于是变压器出口故障，容易造成变压器的损坏。

1994年镇江电网和2012年无锡电网就各发生了一起 220 kV 变压器中压侧死区故障，2012年镇江电网还发生一起 110 kV变压器中压侧死区故障。这些故障均是由变压器高压侧后备保护或上级电源线路后备保护动作切除，保护动作时间在1.1~2.0s，故障造成一台220 kV变压器损坏。若220kV变压器低压侧为10 kV电压，则该变压器为高阻抗变压器或10kV侧串联有电抗器，变压器电源侧后备保护对低压侧故障没有灵敏度。

本文借鉴母线差动保护中母联死区故障保护原理和线路断路器死区故障原理，提出了4种快速切除变压器死区故障的继电保护方案，以供参考。

1两起220kV变压器中压侧死区故障

1.1　镇江电网220 kV变压器中压侧死区故障

图1为镇江电网局部一次系统图。

1994年4月5日11时58，镇江电网 220 kV变电所B进行2号主变压器新建工作，在吊装变压器110 kV侧断路器工作完成后，两名工作人员在断路器上方的隔离开关操作平台收吊装用的钢丝绳时，由于钢丝绳有弹性，不小心将钢丝绳从隔离开关操作平台滑落至下方正在运行的1号主变压器110kV侧断路器2QF与TA之间的C相导线上造成C相接地短路，110 kV母线差动保护动作跳开1号主变压器 110kV侧断路器，由于主电源在220kV侧，因此故障未切除，0.6s后转为BC相接地短路，虽然主变压器110kV侧零序I段保护动作出口，但110kV侧断路器2QF已经跳开，最后由上级220 kV变电所A的220 kV线路零序Ⅲ段保护在1.12s时切除故障，但变压器由于110 kV侧线圈变形而损坏（变压器轻瓦斯保护、压力释放阀保护也动作发信号）。

1号主变压器配置了一套电磁式保护，其中220kV侧配置两段零序电流保护、一段复合电压过流保护。两段零序电流保护中的一段零序电流保护带方向元件（方向指向变压器），按变压器220kV侧后备保护整定时间整定3s左右，另一段零序电流保护不带方向元件，按变压器220 kV系统后备保护整定，时间整定4.5s左右。一段复合电压过流保护按变压器220kV侧后备保护整定，时间整定3s左右，故变压器220 kV侧后备保护不能动作。

1.2　无锡电网220kV变压器中压侧死区故障

2012年2月26日 12时45分，无锡电网某220kV变电所也发生了1号主变压器110 kV 侧断路器与TA之间的A相接地短路，110 kV母线差动保护动作跳开110kV正母线上所有断路器（含1号主变压器110kV侧断路器），由于主电源为220kV侧，因此故障未切除，虽然变压器110kV侧零序Ⅰ段保护动作出口，但110kV侧断路器已经跳开，最后按上述110 kV母线故障整定的变压器两套CSC-326D型220kV侧Ⅰ段方向复压过流保护动作，1.630 s时跳开切除故障（220 kV 侧两段零序电流保护中的一段零序电流保护按变压器后备保护整定，动作时限为不小于 2.1 s；另一段零序电流保护按系统后备保护整定，动作时限为不小于4.5 s）。

1.3　目前切除变压器死区故障时保护存在的问题

上述两起变压器死区故障分别由电源侧线路后备保护或变压器电源侧后备保护动作切除，动作时间一般比较长。近年来，针对这些死区故障，继电保护整定计算人员逐步意识到这种死区故障对变压器的伤害比较大，已经采用了变压器故障侧的后备保护联跳变压器各侧断路器的办法来作为切除变压器死区故障的措施，但切除故障时间仍然比较长，也有1.5 s左右。

2　变压器死区故障特征

2.1　变压器各侧的死区故障

理论上说，变压器若有几个运行电压等级通过断路器间隔设备（由隔离开关、断路器、TA等设备组成）与外电路设备相连，只要变压器某一侧断路器两旁仅有变压器这一侧有TA，而母线侧没有TA，就可能有几个变压器死区故障位置，即若有两个运行电压等级通过断路器间隔设备与外电路设备相连，就至少有两个变压器死区故障位置（若断路器两侧均有TA，则该断路器回路就没有死区故障位置）；有3个运行电压等级通过断路器间隔设备与外电路设备相连，就至少有 3个变压器死区故障位置（一个运行电压等级若有两个断路器间隔设备，则该运行电压等级侧为两个变压器死区故障位置）。

220kV变压器不仅在变压器中压侧存在死区故障，在变压器低压侧和高压侧同样存在死区故障，甚至在变压器低压侧各分支也存在死区故障。某220 kV变电所部分一次主接线图（简化图）如图2所示，图中220kV变压器通过3个电压等级与外电路连接，而且各侧断路器仅有变压器侧有TA，因此，该变压器有3个死区故障位置，分别是K1、K2、K3。

2.2　变压器死区故障特征

2.2.1 220 kV和110kV侧死区故障特征

以图2所示变压器110kV侧死区故障为例，分析死区故障特征，220kV侧死区故障特征类似。当变压器110kV侧发生死区故障，由于故障在变压器差动保护范围之外，但在110kV母线差动保护范围之内，因此，110kV母线差动保护中故障段母线的小差动保护和母线差动的大差动保护启动跳开故障段母线所有断路器，包括该220kV变压器110kV侧断路器，但主电源在220kV侧，仍然向故障点提供短路电流，故障并没有切除。此时，220kV变压器110kV侧TA仍然有很大的短路电流流过，因此，110kV母线差动保护的小差动保护和大差动保护仍然动作没有返回，同时，220 kV变压器110kV侧的后备保护仍然动作没有返回。

若在110kV母线差动保护停用的情况下发生110kV侧死区故障，220kV变压器110kV侧后备保护中按110kV侧故障有足够灵敏度整定的相间或接地保护会启动，按一定延时（按稳定切除故障时间整定一般为0.6s）动作跳开220kV变压器110kV侧断路器，但主电源在220 kV侧，仍然向故障点提供短路电流，故障并没有切除。此时，220 kV 变压器110kV侧TA仍然有很大的短路电流流过，因此，220 kV变压器110kV侧的后备保护仍然动作没有返回。

对于变压器220kV侧或110kV侧中性点不接地时发生变压器死区故障，则有该侧中性点间隙零序电流或零序电压保护动作跳变压器各侧断路器切除该故障。

2.2.2　低压侧死区故障特征

220kV变压器低压侧一般有35kV或10kV两种电压等级，对该侧母线一般不设专门的母线差动保护，由变压器低压侧后备保护中按该侧母线故障有足够灵敏度进行整定的限时速断保护（一般整定0.3~ 1.1s）作为该侧母线故障的保护。

当变压器低压侧发生死区故障时220kV变压器低压侧后备保护启动，按一定延时动作跳开220kV变压器该侧断路器，但主电源在 220kV侧，仍然向故障点提供短路电流，故障并没有切除，此时，220 kV变压器低压侧TA仍然有很大的短路电流流过，因此，220 kV变压器低压侧的后备保护仍然动作没有返回。

3　变压器死区故障继电保护方案

3.1　电网其他死区故障继电保护方案

3.1.1　线路断路器死区故障继电保护方案

当线路断路器与TA之间发生故障，即线路断路器死区故障，故障在线路纵联保护范围之外，但在线路断路器连接的母线差动保护范围内，母线差动保护动作跳开该母线上所有断路器的同时：

①对于闭锁式线路纵联保护，由母线差动保护动作后启动本侧线路纵联保护停信，加速对侧线路纵联保护动作跳闸；

②对于允许式线路纵联保护，由母线差动保护动作后向对侧线路纵联保护发允许信号，加速对侧线路纵联保护动作跳闸；

③对于光纤分相电流差动保护，由母线差动保护动作后向对侧线路光纤分相电流差动保护发远方跳闸信号，加速对侧线路光纤分相电流差动保护动作跳闸。

采用上述措施，可起到快速切除线路断路器死区故障的作用，保证了 220 kV 及以上系统安全稳定运行。

3.1.2　母联断路器死区故障继电保护方案

当母联断路器与TA之间发生故障，即母联断路器死区故障，母线差动保护中非故障的母线小差动保护和大差动保护启动跳开非故障母线上的所有断路器，包括母联断路器。母联断路器在分闸位置，但故障未切除，母联断路器TA仍然有很大的短路电流流过，因此，母线差动保护的大差动保护仍然动作没有返回，并经150ms延时将母联断路器TA电流退出母线差动保护（简称封母联TA）。此时，对于故障母线的小差动保护，故障由区外故障转变为区内故障，故障段母线小差动保护和大差动保护启动跳开故障段母线所有断路器，从而切除了母联断路器死区故障。

3.2　变压器死区故障继电保护方案

对照220kV变压器各侧死区故障特征、继电保护动作特征和电网中其他死区故障的继电保护方案，提出了4种快速切除方案。

3.2.1　方案1

当220kV变压器某侧发生了死区故障，其故障特征是该侧母线差动保护没有返回（若该侧没有母线差动保护时，跳220 kV变压器该侧断路器的该侧后备保护没有返回），220 kV变压器该侧TA仍然有故障电流流过。对照该故障特征，联想母联断路器死区故障的继电保护方案，提出变压器该侧死区故障“封TA”的跳闸控制方案如下（相应的逻辑框图见图3，图中t₁/0表示满足条件时延时t₁，不满足条件时0 s返回，下同）。

1）变压器该侧后备保护跳闸出口，继电器处于动作状态，或其他保护（比如该侧母线差动保护）跳闸出口，继电器处于动作状态。

2）变压器该侧A相或B相或C相电流达到启快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案动值，或零序电流（或负序电流）大于整定值。当上述条件全部满足时，经过必要的延时后退出变压器该侧变压器差动保护TA，即变压器该侧电流不参与变压器差动保护电流计算。当上述任一条件不满足时，0s接入变压器该侧变压器差动保护TA，即变压器该侧电流参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差流由原来为0或很小变为短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该故障由区外故障变为区内故障，从而使变压器差动保护动作，启动变压器总出口跳闸回路，跳开变压器其他断路器，切除了该故障。

3.2.2　方案2

当220 kV变压器某侧发生了死区故障，其故障特征同方案1，对照线路断路器死区故障继电保护方案中的光纤分相电流差动保护切除线路断路器死区故障方案，提出变压器该侧死区故障启动“联跳”的跳闸控制方案如下（相应的逻辑框图见图 4）。

1）变压器该侧后备保护跳闸出口，继电器处于动作状态，或其他保护（比如该侧母线差动保护）跳闸出口，继电器处于动作状态。

2）变压器该侧A相或B相或C相电流达到启动值，或零序电流（或负序电流）大于整定值。当上述条件全部满足时，经过必要的延时后启动变压器保护总出口跳闸回路，启动跳开变压器的各侧断路器，从而达到快速切除这种变压器死区故障的目的。当上述任一条件不满足时0 s 返回，不启动变压器保护跳闸总出口回路。

对于方案1和2，判断变压器该侧A相或B相或C相是否还有电流，可以采集变压器该侧差动保护TA电流，该电流定值可以按躲过变压器该侧最大负荷电流整定或按变压器该侧断路器断开时该侧死区相间故障有足够的灵敏度整定（灵敏系数可以取不小于1.5）；当变压器该侧为有效接地系统时，零序电流或负序电流定值可以按变压器该侧母线接地故障有足够的灵敏度整定（灵敏系数可以取不小于3）。当变压器某一侧为电压等级为35 kV及以下系统时，该系统一般为不接地系统或经消弧线圈接地系统，则变压器该侧零序电流判据可以不用。若为电阻接地系统，则变压器该侧零序电流判据可以使用。

3.2.3　方案3

当220kV变压器某侧发生死区故障时，该侧母线差动保护（或 220kV变压器该侧后备保护）动作，跳开变压器该侧断路器，该侧断路器已经在分闸位置，但220kV变压器该侧TA仍然有故障电流流过，联想母联断路器死区故障的继电保护方案，提出变压器该侧死区故障“封TA”的跳闸控制方案如下（相应的逻辑框图见图 5）。

1）变压器该侧断路器处于分闸位置。

2）变压器该侧A相或B相或C相电流超过整定值，或零序电流（或负序电流）超过整定值。当上述条件全部满足时，经必要的延时后退出变压器该侧变压器差动保护TA，即变压器该侧电流不参与变压器差动保护电流计算。当上述任一条件不满足时，0s接入变压器该侧变压器差动保护TA，即变压器该侧电流参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该故障由区外故障变为区内故障，从而使变压器差动保护动作，跳开变压器其他侧断路器，切除了该故障。

3.2.4　方案4

当220kV变压器某侧发生了死区故障，其故障特征同方案3，对照线路断路器死区故障继电保护方案中的光纤分相电流差动保护切除线路断路器死区故障方案，提出变压器该侧死区故障“联跳”的跳闸控制方案如下（相应的逻辑框图见图 6）。

1）变压器该侧断路器处于分闸位置。

2）变压器该侧A相或B相或C相电流超过整定值，或零序电流（或负序电流）超过整定值。

当上述条件全部满足时，经必要的延时后启动变压器保护总出口跳闸回路，跳开变压器的各侧断路器，从而快速切除这种变压器死区故障。当上述任一条件不满足时0s返回，不启动变压器保护总出口跳闸回路。

对于方案3和4，上述A相或B相或C相电流可采集变压器该侧差动保护TA电流，其相电流的整定值可整定为不小于变压器1.2倍该侧额定电流或按变压器该侧断路器断开时该侧死区相间故障有足够的灵敏度整定（灵敏系数可以取不小于1.5）。

当变压器该侧为有效接地系统时，零序电流整定值或负序电流整定值可按该侧母线接地故障有足够的灵敏度整定（灵敏系数可取不小于 3）。变压器某一侧为电压等级为35kV及以下系统时，该系统一般为不接地系统或经消弧线圈接地系统，则变压器该侧零序电流判据可不用。若为电阻接地系统，则变压器该侧零序电流判据可使用。

3.2.5　变压器死区故障保护的设置

变压器死区故障保护的设置，应按220kV变压器某一侧是否存在死区故障进行设置，只要这一侧或这一侧的某个分支回路存在死区故障，则该侧或该侧的某个分支回路需按快速切除死区故障方案设置变压器死区故障保护。

3.3　变压器死区故障保护的延时

3.3.1　方案1和2

对于方案1和2来说，变压器某一侧死区故障的延时t1应从该侧母线差动保护或变压器该侧后备保护启动出口继电器动作后发出跳闸脉冲开始计时，因此，该延时应大于变压器该侧断路器跳闸机构动作时间和切断电弧时间加上该侧母线差动保护或变压器该侧后备保护启动出口继电器返回时间或电流判别元件返回时间。断路器跳闸机构动作时间和切断电弧时间一般为40 ~ 60 ms，一般不大于80 ms；出口继电器返回时间一般为小于30 ms，电流判别元件返回时一般要求小于20 ms，考虑时间裕度和保护的安全性，并对照母联死区故障延时150 ms 的要求，延时t1可取150 ms。

3.3.2　方案3和4

对于方案3和4来说，变压器某一侧死区故障的延时t2应从变压器该侧断路器跳闸位置接点接通动作开始计时，因此，该延时应大于变压器该侧断路器跳闸机构动作后切断电弧时间加上电流判别元件返回时间。由于引入了该侧断路器跳闸位置接点，该死区故障保护比方案1和2的延时少了断路器跳闸机构动作时间；断路器跳闸机构固有动作时间一般在25~40 ms，因此，引入断路器跳闸位置接点时，可以在方案1和2的基础上加快变压器死区故障保护动作速度，考虑时间裕度和保护的安全性，延时t2可取100~120 ms左右。

3.4　方案1和2是否需要跳闸位置接点讨论

对于变压器某一侧死区故障保护中的方案1和2 是否需要跳闸位置接点的问题，以变压器中压侧为例进行讨论。当中压侧母线故障时，母线差动保护动作，变压器中压侧断路器由于某个原因拒绝动作，造成该断路器失灵，变压器该侧死区故障保护若引入跳闸位置接点，由于断路器失灵拒绝动作，跳闸位置接点不能闭合，因此，变压器该侧死区故障保护不能动作切除故障；此时，变压器该侧死区故障保护若不引入跳闸位置接点，由于少了跳闸位置接点闭合的条件，变压器该侧死区故障保护能够动作切除故障。因此，不引入跳闸位置接点作为变压器该侧死区故障保护启动条件之一，该死区故障保护还能够起到变压器该侧断路器失灵保护的作用。在实际的死区保护方案中，可以将引入跳闸位置接点和不引入跳闸位置接点分别设置为两个逻辑电路，采用不同的延时来完成变压器该侧死区故障保护功能。

3.5　变压器死区故障保护与断路器失灵保护的比较

3.5.1　两种保护动作过程

图7为新的“六统一”保护Q/GDW 1175—2013的母线失灵保护联跳变压器各侧断路器逻辑框图。该逻辑框图在变压器高压侧、中压侧均有母线差动失灵保护联跳变压器各侧断路器回路。

图7（a）中“变压器支路失灵开入”为变压器电气量保护跳变压器该侧断路器的出口跳闸继电器接点；当该继电器接点动作后，一方面给出“变压器支路失灵开入”信号，另一方面经电流判别后给出母线差动保护中“解除变压器复压元件”（图中未画出）信号，解除变压器支路复压元件。

变压器高压侧断路器失灵保护与变压器死区故障保护的方案1 和2的动作过程比较如下。

以变压器高压侧为例，当变压器高压侧出现死区故障时，相当于变压器高压侧断路器失灵，虽然高压侧母线差动保护动作跳开了变压器高压侧断路器，但由于变压器中、低压侧有电源，故障仍没有切除，变压器高压侧断路器失灵保护启动回路立即启动解除高压侧母线差动保护的复合电压元件，同时启动母线差动保护的断路器失灵回路，然后母线差动保护的断路器失灵回路再以第1时限t1启动跳高压侧母联断路器（一般整定0.15~0.30s），以第2时限t2启动跳高压侧母线上所有断路器（一般整定 0.3~0.6 s），包括变压器高压侧断路器，同时启动“变压器支路失灵联跳开出”（见图 7（a），即“母线差动保护启动变压器失灵联跳开入”启动，经变压器保护该侧电流判别后延时50ms启动变压器总出口跳闸回路（见图 7（b），启动跳变压器其他侧断路器。因此，由变压器高压侧断路器失灵保护来切除变压器死区故障，切除故障时间至少还需要0.41~0.71 s。

以方案1或方案2为例，采用变压器高压侧死区故障保护时，死区故障保护将满足启动条件启动，经短延时150 ms或120 ms左右，方案1退出变压器高压侧差动保护TA电流而让变压器差动保护动作，或方案2直接启动变压器总出口继电器跳开变压器中、低压侧，切除故障。显然，方案1变压器高压侧死区故障保护切除故障时间为150 ms加上变压器差动保护动作至切除故障时间60~80ms，方案2比方案1少了变压器差动保护动作时间，即方案1还需要210 ~ 230 ms左右，方案2还需要190~210 ms左右。因此，变压器死区故障保护比变压器高压侧断路器失灵保护动作快得多。

3.5.2　两种保护的比较

1）变压器死区故障保护动作速度快由上述两种保护的动作过程来看，变压器死区故障保护比变压器高压侧断路器失灵保护动作快。

若考虑母线失灵保护启动后，跳母联断路器和该母线其他断路器以同一时间跳闸，至少比变压器高压侧断路器失灵保护动作快50ms 左右；若考虑母线失灵保护启动后，跳母联断路器和该母线其他断路器以不同时间跳闸，至少比变压器高压侧断路器失灵保护动作快200 ms左右。

2）变压器死区故障保护动作环节少由两种保护的逻辑框图来看，变压器死区故障保护比变压器高压侧断路器失灵保护动作环节少；由于 220 kV 变压器保护为主保护和后备保护一体化设计，相互之间的配合可由程序实现，且基本逻辑可在变压器保护中实现，因而逻辑简单，动作可靠。

3）两种保护的保护启动量不同变压器死区故障保护中有关保护的启动量采用了“变压器本侧后备保护跳本侧出口继电器”和“本侧母线差动保护”；变压器高压侧断路器失灵保护中有关保护的启动量采用了“变压器电气量保护跳本侧出口继电器”和“本侧母线差动保护”。

3.6　变压器死区故障保护4种方案的比较

方案1和2不仅可以作为变压器该侧的死区故障保护，还可以作为变压器该侧的断路器失灵保护；方案3和4仅能作为变压器该侧的死区故障保护。由于220 kV微机变压器保护均由程序来实现，4种方案均可方便地在变压器保护中实现；在电网中，“封 TA”的做法在母线差动保护中的母联断路器死区保护中已经运行了 10 多年，实践证明是可行的和可靠的，其做法同样也可运用在变压器的死区故障保护中。从动作的效率来说，方案2和4比方案1和3少了“封TA”让变压器差动保护动作的过程，因而动作更简单，动作速度相对更快，有一定的优越性，可作为优先方案使用。在实际使用时，可将方案 1 和3或方案2和4结合起来使用，相互补充使用。

3.7　变压器死区故障保护动作过程

以方案1和变压器中压侧发生死区故障来叙述变压器死区故障保护动作过程，方案2，3，4以及变压器其他侧发生死区故障时其变压器死区故障保护过程类似，本文不再叙述。一次主接线见图 2。

1）当变压器中压侧断路器 2QF与变压器差动保护使用的中压侧 TA（即中压侧断路器处的 TA）之间发生相间短路或接地故障时，故障在变压器纵联差动保护范围之外，但在110 kV母线差动保护的保护范围之内，110 kV母线差动保护启动跳开该故障母线所有开关（含变压器中压侧断路器2QF），虽然断路器2QF已跳开，但故障没有切除，故障相仍有短路电流（某相的相电流或零序电流或负序电流超过整定值），故110kV母线差动保护仍然动作没有返回（或变压器中压侧后备保护启动延时时间到达，该后备保护仍然动作没有返回），则判断死区故障的两个条件满足，延时t1后，退出变压器中压侧变压器差动保护TA，即变压器中压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器总出口跳闸回路，跳变压器其他侧断路器，切除了该故障。

2）当变压器中压侧断路器2QF已在分闸位置，即断路器2QF为热备用时，发生上述变压器中压侧死区故障，故障在变压器纵联差动保护范围之外，但在110 kV母线差动保护范围之内，110 kV母线差动保护启动跳开该故障母线所有开关。虽然断路器2QF已在分闸位置，但故障相有短路电流，该相的相电流或零序电流或负序电流超过整定值，110 kV母线差动保护动作或变压器高压侧后备保护启动延时时间到达，故判断死区故障的两个条件满足，延时t1后，退出变压器中压侧变压器差动保护TA，即变压器中压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。

由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为 0 或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，从而使变压器差动保护动作，启动变压器总出口跳闸回路，跳变压器其他断路器，切除了该故障。3）若为 110 kV 母线故障，虽然 110 kV 母线差动保护动作，启动跳开该故障母线其他所有开关，但变压器中压侧断路器 2QF拒动，故障没有切除，故障相仍有短路电流。该相的相电流或零序电流或负序电流超过整定值，故 110 kV 母线差动保护仍然动作没有返回（或变压器中压侧后备保护启动延时时间到达，后备保护仍然动作没有返回），故判断死区故障的两个条件满足，延时 t1后，退出变压器中压侧变压器差动保护 TA，即变压器中压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为 0 或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，从而使变压器差动保护动作，启动变压器总出口跳闸回路，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

4　结语

由 2012年2月无锡电网发生的一起220kV变压器中压侧死区故障事故得到启发，通过分析变压器死区故障的特征，提出了4种220 kV变压器死区故障保护方案，这4种方案均可在电网中运用。由于方案2和4比方案1和3动作逻辑更简单，动作速度相对更快，有一定的优越性，可作为优先方案使用。在实际使用时，可将方案1和3 或方案2和4结合起来，相互补充使用。

220kV变压器死区故障保护方案还可运用到110kV变压器或其他电压等级变压器中。快速切除变压器死区故障，可以减轻该故障对该变压器的冲击和损伤，有利于电网安全稳定运行。