摘要:簡單介紹了大型高壓、超高壓變壓器保護設計中的若干技術(shù),結(jié)合現(xiàn)場調(diào)試過程遇到的問題,以某發(fā)電廠啟備變的實際調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)并解決的問題為基礎,對大型高壓、超高壓變壓器保護配置中復壓過流一些技術(shù)問題的解決給出了較詳細的說明和探討。
關(guān)鍵詞:變壓器保護;復壓過流保護;電壓元件
一、變壓器保護的目的和意義
電力變壓器是發(fā)電廠和變電站的主要電氣設備之一,對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要,尤其是大型高壓、超高壓電力變壓器造價昂貴、運行責任重大。一旦發(fā)生故障遭到損壞,其檢修難度大、時間長,要造成很大的損失;另外,發(fā)生故障后突然切除變壓器也會對電力系統(tǒng)造成或大或小的擾動。因此,它對繼電保護的要求很高。
隨著社會的經(jīng)濟發(fā)展,無論是日常生活,還是工業(yè)生產(chǎn),對電力系統(tǒng)的依賴性越來越高,我們對電力系統(tǒng)的要求也越來越高。發(fā)電廠的發(fā)電機-變壓器組保護中,主變,高壓廠用變,勵磁變,用來滿足整個廠用電系統(tǒng),及對電網(wǎng)電壓水瓶,控制無功功率功率分配,啟動備用變壓器則是在高壓廠用電出故障時,提供備用電源,以維持機組運行;而在變電站,不管升壓變電站或者降壓變電站,變壓器也是主要的元件,由此可見,要維護電力系統(tǒng)的持續(xù)可靠供電,以及保證供電質(zhì)量,如何加強變壓器的保護的合理性,可靠性,及時性,意義重大。
二、變壓器復壓過流保護的介紹
簡單的過電流保護,適用于容量不大的單側(cè)電源降壓變壓器,作為變壓器的后備保護。保護的動作電流可按以下原則整定:
a.按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流來整定;
b.按躲過負荷自起動的最大工作電流整定;(當系統(tǒng)某處故障被切除后,因電壓恢復,負荷中的動力負荷將產(chǎn)生自起動電流。);
c.躲過變壓器低壓母線自動投入負荷整定;
d.當變壓器低壓側(cè)具有出線保護時,按與相鄰保護相配合整定。
按以上原則整定,取最大值作為過電流保護的整定值。此時,單純的主變過流保護的定值將會整定的較高,使過流保護的靈敏度降低,使其后備保護作用范圍縮短,達不到應有的保護效果。為了提高變壓器過流保護的靈敏度,擴大其后備保護作用范圍,通常過流保護要加裝復合電壓或低電壓閉鎖。帶電壓閉鎖的的過流保護可按躲過變壓器額定電流整定,定值較低,靈敏度較高。所謂的復合電壓閉鎖就是一般的短路故障都伴隨著電壓的改變,如果單純依靠電流來判別故障可能會造成保護誤動,因為一般的過流保護都是按躲過最大負荷電流來整定,所以加入復合電壓閉鎖判據(jù)。當線電壓低于定值,或負序、零序電壓高于定值時,任何一個滿足時閉鎖都會開放。
所謂的復合電壓閉鎖就是一般的短路故障都伴隨著電壓的改變,如果單純依靠電流來判別故障可能會造成保護誤動,因為一般的過流保護都是按躲過最大負荷電流來整定,所以加入復合電壓閉鎖判據(jù)。當線電壓低于定值,或負序、零序電壓高于定值時,任何一個滿足時閉鎖都會開放。
復合電壓是由相間低電壓和負序電壓構(gòu)成,一般組成閉鎖元件,防止保護誤動。而復合電壓一般與過流保護相配合,即:復合電壓閉2014年中考沖刺綜合復習指導北京地區(qū)試題廣東地區(qū)試題江蘇地區(qū)試題鎖過流保護只有低電壓和負序電壓,再串個過流。即,低電壓與負序電壓《或》的關(guān)系和過流是《與》的關(guān)系是為提高保護的靈敏度,這樣就可以把過流定值整定的小點,那復壓過流保護就可以理解為電壓滿足條件(正序小于一定的值,一般額定電壓的60%-65%;負序電壓大于一定的值;零序大于一定的值,三者只要一個滿足就可以,或的關(guān)系)和電流滿足(正序電流大于一定的值)跳開關(guān)了。
三、在某電廠調(diào)試中,啟備變復壓過流保護遇到的實際問題并給出解決方案
變壓器的復合電壓過流保護目前的配置基本是變壓器多側(cè)多分支低電壓和負序電壓閉鎖過流保護。作為變壓器保護的后備保護,它的可靠性,安全性有重要的意義。特別是啟備變中,低壓側(cè)一般帶有兩臺機組6kV(或10kV)負荷,通常為多段母線,又多個備用進線開關(guān),配有多組備用進線PT,作為復壓過流的判據(jù)。以廣東某600MW機組舉例,該電廠#1啟備變低壓側(cè)帶有4段6kV母線,分別為1號機組A、B段母線,2號機組A、B段母線。一個四個備用進線及四個進線PT,全部接入啟備變保護屏,啟備變高壓側(cè)復壓過流保護邏輯中,復合電壓有三個判據(jù),低電壓元件,即線電壓低于整定值即開放電壓元件,負序電壓元件,即負序電壓超過整定值即開放電壓元件,零序電壓元件,即零序電壓超過整定值即開放電壓元件。高壓側(cè)PT與四個備用進線PT是或門的條件,任意一個開放,電壓元件就開放,再結(jié)合電流元件就可以保護出口。而且?guī)讉€電壓元件是不能投退的,這樣就要求所有分支在正常運行狀態(tài)下,復壓過流保護才成立,任意一段備用進線PT退出,低電壓元件必然滿足,復壓過流保護就變成純粹的過流保護,失去復壓的意義。一般發(fā)電廠6kV授電都是兩臺機組分開授電,在一號機組廠用電受電后,就造成了五段電壓中有兩段是無壓狀態(tài),低電壓元件一直處于開放狀態(tài)。當時我們咨詢了保護廠家,確認無法投退2號機組的電壓判據(jù)后,提出問題,經(jīng)過協(xié)商。決定臨時在啟備變保護屏后,用電纜把1號機組的備用進線PT端子排,并接到2號機組備用進線PT端子排。使得裝置的內(nèi)部判據(jù)中,5個段的電壓都滿足正常運行時的使用,這樣就避免了復壓過流變?yōu)榧兇膺^流保護,提高了啟備變保護運行的安全可靠性。
在二號機組廠用電受電前,要接入正常的2號機組備用進線PT二次回路,就必須拆除由1號機組備用進線PT二次回路短接過來的臨時電纜,存在一定的風險。我們提前做好事故預想,填寫安措票,工作票。把低電壓元件重新整定,滿足在拆除任意一相的時候,不會開放低電壓元件。每拆除一根電纜,接回一根正式電纜。保證整個過程電壓元件不動作。做好安措,避免拆除短接電纜的時候,造成PT二次回路接地,短路,復壓過流保護誤動。
四、結(jié)論
為了避免再次這種情況,建議國內(nèi)的保護廠家在復合電壓過流保護中,增加不同段的電壓元件在參與復合電壓的過程中,可以由人工投退,對不投產(chǎn)的母線,應采取該段復合電壓退出,或者任意一段PT三相失壓的母線自動退出,不參與閉鎖復合電壓過流保護,這樣把低電壓和PT失壓分開,其他有壓的母線,繼續(xù)參與復合電壓過流保護,增加保護的靈活性,可靠性。
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