李建強(qiáng)

(大唐三門峽電力有限責(zé)任公司,河南 三門峽 472143)

智能切換技術(shù)在高壓?jiǎn)渥儜?yīng)用的研究

李建強(qiáng)

(大唐三門峽電力有限責(zé)任公司,河南 三門峽 472143)

大唐三門峽電力有限責(zé)任公司選用智能切換技術(shù)后可滿足啟備變冷備用狀態(tài)下的快速切換,即正常運(yùn)行方式下,啟備變冷備用,在發(fā)電機(jī)故障時(shí),跳開高廠變低壓側(cè)斷路器后,直接合啟備變高壓側(cè)斷路器,經(jīng)一短延時(shí)后合低啟備變高壓側(cè)斷路器。同時(shí)延長(zhǎng)變壓器壽命,每年節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。

智能切換技術(shù);啟備變;探討;研究

1 國(guó)內(nèi)電廠啟備變運(yùn)行現(xiàn)狀

目前大型發(fā)電廠廠用電源均要求兩路電源供電,其中一路由發(fā)電機(jī)經(jīng)高廠變對(duì)高壓廠用母線供電,另一路一般經(jīng)過啟備變,由電網(wǎng)供電,正常運(yùn)行方式下,高壓廠用母線由高廠變供電,為了在發(fā)電機(jī)高廠變故障時(shí),快速投入備用電源,啟備變一般空載運(yùn)行,處于熱備用狀態(tài)［1］。如圖1。

啟備變處于熱備用狀態(tài)可以簡(jiǎn)化故障時(shí)高壓廠用母線電源切換過程,但是長(zhǎng)期空載運(yùn)行,空載損耗也將是一個(gè)不可忽略的能量損耗。目前下網(wǎng)電價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出上網(wǎng)電價(jià),因此啟備變的空載損耗較大地提高了公司的生產(chǎn)成本。

根據(jù)型式試驗(yàn)及電科院多年實(shí)測(cè),一般空載損耗為變壓器額定容量的1%。按照空載損耗為變壓器額定容量的1%計(jì)算,啟備變?nèi)萘繛?5MVA時(shí),空載損耗為85kW。每年的空載損耗費(fèi)用為：40萬(wàn)元。有資料表明,變壓器實(shí)際空載損耗遠(yuǎn)大于銘牌值,因此,容量為85MVA的啟備變一年的空載損耗費(fèi)用將達(dá)到50萬(wàn)元左右。

圖1 ―般電廠正常運(yùn)行方式

2 國(guó)內(nèi)常規(guī)啟備變冷備用運(yùn)行技術(shù)

目前,市場(chǎng)上有快切裝置,滿足啟備變冷備用狀態(tài)下的快速切換,即正常運(yùn)行方式下,啟備變冷備用,在發(fā)電機(jī)故障時(shí),跳開高廠變低壓側(cè)斷路器后,直接合啟備變高壓側(cè)斷路器,經(jīng)一短延時(shí)后合低啟備變高壓側(cè)斷路器,如圖2。

圖2 冷備用方式直接由快切裝置合高低壓側(cè)運(yùn)行方式

但是這種冷備用狀態(tài)下的電源切換忽視了啟備變空載合閘勵(lì)磁涌流的影響：

2.1 目前變壓器差動(dòng)保護(hù)勵(lì)磁涌流判據(jù)一般為二次諧波閉鎖,閉鎖值為10%～15%經(jīng)驗(yàn)值,目前還不能保證在變壓器空載合閘時(shí)由于勵(lì)磁涌流百分百不會(huì)造成誤動(dòng)作［2］。

2.2 由于啟備變高低壓側(cè)變比較大,啟備變正常帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí),電流很小,所以啟備變差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作值非常小(有的僅為幾十毫安),二次諧波閉鎖電流僅為幾毫安,啟備變空載合閘相較于主變壓器差動(dòng)保護(hù)更容易誤動(dòng)作,這種切換方式存在由于啟備變超差動(dòng)動(dòng)作而造成電源切換失敗的潛在危險(xiǎn)。

2.3 高壓變壓器空載合閘時(shí)勵(lì)磁涌流衰減很慢,如果在還具有相當(dāng)成分的勵(lì)磁涌流時(shí),切換電源,對(duì)廠用電源造成影響。

3 啟備變新型切換技術(shù)簡(jiǎn)介

通過選相分合閘裝置和快切裝置的配合,達(dá)到無擾動(dòng)的電源切換。即正常運(yùn)行方式下,啟備變冷備用,在發(fā)電機(jī)故障時(shí),發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)跳高廠變低壓側(cè)斷路器、啟動(dòng)快切、啟動(dòng)選相合閘命令,由選項(xiàng)分合閘裝置合啟備變高壓側(cè)斷路器,快切裝置和熱備用一樣只負(fù)責(zé)合備變低壓側(cè)開關(guān)。各開關(guān)控制方案如圖3,動(dòng)作時(shí)序如圖4。

在此方案中引入了選相分合閘裝置,通過對(duì)合閘角度的控制,減小甚至完全消除了勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生(見圖5,圖6),可保證啟備變差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng),并且也取消了勵(lì)磁涌流的衰減時(shí)間,使得整個(gè)切換時(shí)間大大減少,為啟備變冷備用運(yùn)行方式下電源切換提供了保障。

圖3 開關(guān)控制方案圖

圖4 開關(guān)動(dòng)作時(shí)序

圖5 隨機(jī)合閘時(shí)的涌流實(shí)例

圖6 選相合閘時(shí)的涌流實(shí)例

4 結(jié)論

綜上所述,選用智能切換技術(shù)后,即可通過控制開關(guān)在電壓或電流最有利的相位(電角度)完成合閘或分閘,對(duì)電感性涌流和電容性涌流都能有效抑制,同時(shí)可滿足啟備變冷備用狀態(tài)下的快速切換,每年可為公司節(jié)省電費(fèi)40余萬(wàn)元,同時(shí)延長(zhǎng)變壓器壽命,每年節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。

［1］董其國(guó).電力變壓器故障與診斷［M］.北京:中國(guó)電力出版社,2005.

［2］朱莉.絕緣套管結(jié)構(gòu)一變壓器［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

Study on the APPlication of Intelligent Switch Technology in High Pressure StartuP/Standby Transformer

Li Jianqiang
(Datang Sanmenxia Power Generation Co.,Ltd.Sanmenxia Henan 472143)

Datang Sanmenxia Power Generation Co.,Ltd.can realize quick switch under cold standby condition of startup/standby transformer after adopting intelligent switch technology,that is,under normal operation,startup/standby transformer is in cold standby condition,when the generator is in failure,and after it jumps high transformerlow voltage circuit breaker,directly collects high voltage circuit breaker of startup/standby transformer,and collects high voltage circuit breaker of low startup/standby transformer after a short delay.

intelligent switch technology;startup/standby transformer;discussion;study

TM407

A

1003一5168(2015)07一0022一2

2015一6一25

李建強(qiáng)(1983一),男,本科,工程師,研究方向:電廠電氣、繼電保護(hù)技術(shù)管理。