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摘要:简单介绍了大型高压、超高压变压器保护设计中的若干技术,结合现场调试过程遇到的问题,以某发电厂启备变的实际调试过程发现并解决的问题为基础,对大型高压、超高压变压器保护配置中复压过流一些技术问题的解决给出了较详细的说明和探讨。
关键词:变压器保护;复压过流保护;电压元件
一、变压器保护的目的和意义
电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备之一,对电力系统的安全稳定运行至关重要,尤其是大型高压、超高压电力变压器造价昂贵、运行责任重大。一旦发生故障遭到损坏,其检修难度大、时间长,要造成很大的损失;另外,发生故障后突然切除变压器也会对电力系统造成或大或小的扰动。因此,它对继电保护的要求很高。
随着社会的经济发展,无论是日常生活,还是工业生产,对电力系统的依赖性越来越高,我们对电力系统的要求也越来越高。发电厂的发电机-变压器组保护中,主变,高压厂用变,励磁变,用来满足整个厂用电系统,及对电网电压水瓶,控制无功功率功率分配,启动备用变压器则是在高压厂用电出故障时,提供备用电源,以维持机组运行;而在变电站,不管升压变电站或者降压变电站,变压器也是主要的元件,由此可见,要维护电力系统的持续可靠供电,以及保证供电质量,如何加强变压器的保护的合理性,可靠性,及时性,意义重大。
二、变压器复压过流保护的介绍
简单的过电流保护,适用于容量不大的单侧电源降压变压器,作为变压器的后备保护。保护的动作电流可按以下原则整定:
a.按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定;
b.按躲过负荷自起动的最大工作电流整定;(当系统某处故障被切除后,因电压恢复,负荷中的动力负荷将产生自起动电流。);
c.躲过变压器低压母线自动投入负荷整定;
d.当变压器低压侧具有出线保护时,按与相邻保护相配合整定。
按以上原则整定,取最大值作为过电流保护的整定值。此时,单纯的主变过流保护的定值将会整定的较高,使过流保护的灵敏度降低,使其后备保护作用范围缩短,达不到应有的保护效果。为了提高变压器过流保护的灵敏度,扩大其后备保护作用范围,通常过流保护要加装复合电压或低电压闭锁。带电压闭锁的的过流保护可按躲过变压器额定电流整定,定值较低,灵敏度较高。所谓的复合电压闭锁就是一般的短路故障都伴随着电压的改变,如果单纯依靠电流来判别故障可能会造成保护误动,因為一般的过流保护都是按躲过最大负荷电流来整定,所以加入复合电压闭锁判据。当线电压低于定值,或负序、零序电压高于定值时,任何一个满足时闭锁都会开放。
所谓的复合电压闭锁就是一般的短路故障都伴随着电压的改变,如果单纯依靠电流来判别故障可能会造成保护误动,因为一般的过流保护都是按躲过最大负荷电流来整定,所以加入复合电压闭锁判据。当线电压低于定值,或负序、零序电压高于定值时,任何一个满足时闭锁都会开放。
复合电压是由相间低电压和负序电压构成,一般组成闭锁元件,防止保护误动。而复合电压一般与过流保护相配合,即:复合电压闭2014年中考冲刺综合复习指导北京地区试题广东地区试题江苏地区试题锁过流保护只有低电压和负序电压,再串个过流。即,低电压与负序电压《或》的关系和过流是《与》的关系是为提高保护的灵敏度,这样就可以把过流定值整定的小点,那复压过流保护就可以理解为电压满足条件(正序小于一定的值,一般额定电压的60%-65%;负序电压大于一定的值;零序大于一定的值,三者只要一个满足就可以,或的关系)和电流满足(正序电流大于一定的值)跳开关了。
三、在某电厂调试中,启备变复压过流保护遇到的实际问题并给出解决方案
变压器的复合电压过流保护目前的配置基本是变压器多侧多分支低电压和负序电压闭锁过流保护。作为变压器保护的后备保护,它的可靠性,安全性有重要的意义。特别是启备变中,低压侧一般带有两台机组6kV(或10kV)负荷,通常为多段母线,又多个备用进线开关,配有多组备用进线PT,作为复压过流的判据。以广东某600MW机组举例,该电厂#1启备变低压侧带有4段6kV母线,分别为1号机组A、B段母线,2号机组A、B段母线。一个四个备用进线及四个进线PT,全部接入启备变保护屏,启备变高压侧复压过流保护逻辑中,复合电压有三个判据,低电压元件,即线电压低于整定值即开放电压元件,负序电压元件,即负序电压超过整定值即开放电压元件,零序电压元件,即零序电压超过整定值即开放电压元件。高压侧PT与四个备用进线PT是或门的条件,任意一个开放,电压元件就开放,再结合电流元件就可以保护出口。而且几个电压元件是不能投退的,这样就要求所有分支在正常运行状态下,复压过流保护才成立,任意一段备用进线PT退出,低电压元件必然满足,复压过流保护就变成纯粹的过流保护,失去复压的意义。一般发电厂6kV授电都是两台机组分开授电,在一号机组厂用电受电后,就造成了五段电压中有两段是无压状态,低电压元件一直处于开放状态。当时我们咨询了保护厂家,确认无法投退2号机组的电压判据后,提出问题,经过协商。决定临时在启备变保护屏后,用电缆把1号机组的备用进线PT端子排,并接到2号机组备用进线PT端子排。使得装置的内部判据中,5个段的电压都满足正常运行时的使用,这样就避免了复压过流变为纯粹过流保护,提高了启备变保护运行的安全可靠性。
在二号机组厂用电受电前,要接入正常的2号机组备用进线PT二次回路,就必须拆除由1号机组备用进线PT二次回路短接过来的临时电缆,存在一定的风险。我们提前做好事故预想,填写安措票,工作票。把低电压元件重新整定,满足在拆除任意一相的时候,不会开放低电压元件。每拆除一根电缆,接回一根正式电缆。保证整个过程电压元件不动作。做好安措,避免拆除短接电缆的时候,造成PT二次回路接地,短路,复压过流保护误动。
四、结论
为了避免再次这种情况,建议国内的保护厂家在复合电压过流保护中,增加不同段的电压元件在参与复合电压的过程中,可以由人工投退,对不投产的母线,应采取该段复合电压退出,或者任意一段PT三相失压的母线自动退出,不参与闭锁复合电压过流保护,这样把低电压和PT失压分开,其他有压的母线,继续参与复合电压过流保护,增加保护的灵活性,可靠性。
参考文献
[1]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用北京:电力出版社.
[2]王梅义.电网继电保护应用北京:中国电力出版社1998.
[3]西门子变压器保护7UT512/513产品技术说明书.
[4]李宏任.实用继电保护北京:机械出版2002.
[5]GB1094.5—85,电力变压器[S].
[6]GB14285-93.继电保护和安全自动装置技术规程[S]..
[7]DL/T559-94.220~500kV电网继电保护装置运行整定规程[S]
[8]张洪,常凤然,等.500kV变压器相间后备保护探讨[J].继电器,2000,28(7):12-15.
关键词:变压器保护;复压过流保护;电压元件
一、变压器保护的目的和意义
电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备之一,对电力系统的安全稳定运行至关重要,尤其是大型高压、超高压电力变压器造价昂贵、运行责任重大。一旦发生故障遭到损坏,其检修难度大、时间长,要造成很大的损失;另外,发生故障后突然切除变压器也会对电力系统造成或大或小的扰动。因此,它对继电保护的要求很高。
随着社会的经济发展,无论是日常生活,还是工业生产,对电力系统的依赖性越来越高,我们对电力系统的要求也越来越高。发电厂的发电机-变压器组保护中,主变,高压厂用变,励磁变,用来满足整个厂用电系统,及对电网电压水瓶,控制无功功率功率分配,启动备用变压器则是在高压厂用电出故障时,提供备用电源,以维持机组运行;而在变电站,不管升压变电站或者降压变电站,变压器也是主要的元件,由此可见,要维护电力系统的持续可靠供电,以及保证供电质量,如何加强变压器的保护的合理性,可靠性,及时性,意义重大。
二、变压器复压过流保护的介绍
简单的过电流保护,适用于容量不大的单侧电源降压变压器,作为变压器的后备保护。保护的动作电流可按以下原则整定:
a.按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定;
b.按躲过负荷自起动的最大工作电流整定;(当系统某处故障被切除后,因电压恢复,负荷中的动力负荷将产生自起动电流。);
c.躲过变压器低压母线自动投入负荷整定;
d.当变压器低压侧具有出线保护时,按与相邻保护相配合整定。
按以上原则整定,取最大值作为过电流保护的整定值。此时,单纯的主变过流保护的定值将会整定的较高,使过流保护的灵敏度降低,使其后备保护作用范围缩短,达不到应有的保护效果。为了提高变压器过流保护的灵敏度,扩大其后备保护作用范围,通常过流保护要加装复合电压或低电压闭锁。带电压闭锁的的过流保护可按躲过变压器额定电流整定,定值较低,灵敏度较高。所谓的复合电压闭锁就是一般的短路故障都伴随着电压的改变,如果单纯依靠电流来判别故障可能会造成保护误动,因為一般的过流保护都是按躲过最大负荷电流来整定,所以加入复合电压闭锁判据。当线电压低于定值,或负序、零序电压高于定值时,任何一个满足时闭锁都会开放。
所谓的复合电压闭锁就是一般的短路故障都伴随着电压的改变,如果单纯依靠电流来判别故障可能会造成保护误动,因为一般的过流保护都是按躲过最大负荷电流来整定,所以加入复合电压闭锁判据。当线电压低于定值,或负序、零序电压高于定值时,任何一个满足时闭锁都会开放。
复合电压是由相间低电压和负序电压构成,一般组成闭锁元件,防止保护误动。而复合电压一般与过流保护相配合,即:复合电压闭2014年中考冲刺综合复习指导北京地区试题广东地区试题江苏地区试题锁过流保护只有低电压和负序电压,再串个过流。即,低电压与负序电压《或》的关系和过流是《与》的关系是为提高保护的灵敏度,这样就可以把过流定值整定的小点,那复压过流保护就可以理解为电压满足条件(正序小于一定的值,一般额定电压的60%-65%;负序电压大于一定的值;零序大于一定的值,三者只要一个满足就可以,或的关系)和电流满足(正序电流大于一定的值)跳开关了。
三、在某电厂调试中,启备变复压过流保护遇到的实际问题并给出解决方案
变压器的复合电压过流保护目前的配置基本是变压器多侧多分支低电压和负序电压闭锁过流保护。作为变压器保护的后备保护,它的可靠性,安全性有重要的意义。特别是启备变中,低压侧一般带有两台机组6kV(或10kV)负荷,通常为多段母线,又多个备用进线开关,配有多组备用进线PT,作为复压过流的判据。以广东某600MW机组举例,该电厂#1启备变低压侧带有4段6kV母线,分别为1号机组A、B段母线,2号机组A、B段母线。一个四个备用进线及四个进线PT,全部接入启备变保护屏,启备变高压侧复压过流保护逻辑中,复合电压有三个判据,低电压元件,即线电压低于整定值即开放电压元件,负序电压元件,即负序电压超过整定值即开放电压元件,零序电压元件,即零序电压超过整定值即开放电压元件。高压侧PT与四个备用进线PT是或门的条件,任意一个开放,电压元件就开放,再结合电流元件就可以保护出口。而且几个电压元件是不能投退的,这样就要求所有分支在正常运行状态下,复压过流保护才成立,任意一段备用进线PT退出,低电压元件必然满足,复压过流保护就变成纯粹的过流保护,失去复压的意义。一般发电厂6kV授电都是两台机组分开授电,在一号机组厂用电受电后,就造成了五段电压中有两段是无压状态,低电压元件一直处于开放状态。当时我们咨询了保护厂家,确认无法投退2号机组的电压判据后,提出问题,经过协商。决定临时在启备变保护屏后,用电缆把1号机组的备用进线PT端子排,并接到2号机组备用进线PT端子排。使得装置的内部判据中,5个段的电压都满足正常运行时的使用,这样就避免了复压过流变为纯粹过流保护,提高了启备变保护运行的安全可靠性。
在二号机组厂用电受电前,要接入正常的2号机组备用进线PT二次回路,就必须拆除由1号机组备用进线PT二次回路短接过来的临时电缆,存在一定的风险。我们提前做好事故预想,填写安措票,工作票。把低电压元件重新整定,满足在拆除任意一相的时候,不会开放低电压元件。每拆除一根电缆,接回一根正式电缆。保证整个过程电压元件不动作。做好安措,避免拆除短接电缆的时候,造成PT二次回路接地,短路,复压过流保护误动。
四、结论
为了避免再次这种情况,建议国内的保护厂家在复合电压过流保护中,增加不同段的电压元件在参与复合电压的过程中,可以由人工投退,对不投产的母线,应采取该段复合电压退出,或者任意一段PT三相失压的母线自动退出,不参与闭锁复合电压过流保护,这样把低电压和PT失压分开,其他有压的母线,继续参与复合电压过流保护,增加保护的灵活性,可靠性。
参考文献
[1]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用北京:电力出版社.
[2]王梅义.电网继电保护应用北京:中国电力出版社1998.
[3]西门子变压器保护7UT512/513产品技术说明书.
[4]李宏任.实用继电保护北京:机械出版2002.
[5]GB1094.5—85,电力变压器[S].
[6]GB14285-93.继电保护和安全自动装置技术规程[S]..
[7]DL/T559-94.220~500kV电网继电保护装置运行整定规程[S]
[8]张洪,常凤然,等.500kV变压器相间后备保护探讨[J].继电器,2000,28(7):12-15.