楊力

摘 要：在500 kV變電站擴(kuò)建主變的過(guò)程中，會(huì)涉及站內(nèi)許多重要的二次回路。主要分析了變壓器勵(lì)磁涌流、500 kV變壓器中性點(diǎn)接地方式、3/2接線方式下開關(guān)重合閘問(wèn)題，研究了斷路器失靈保護(hù)與其他保護(hù)的配合，這對(duì)完全完成擴(kuò)建工程及之后的設(shè)備維護(hù)工作有重要意義。

關(guān)鍵詞：勵(lì)磁涌流；中性點(diǎn)接地；重合閘；失靈保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.160

500 kV變電站擴(kuò)建主變是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，涉及到500 kV主變保護(hù)、220 kV母差保護(hù)、主變各側(cè)失靈回路等。本文分析了變壓器勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生原因及防止保護(hù)誤動(dòng)的措施，研究了3/2接線方式下開關(guān)重合閘問(wèn)題以及500 kV主變各側(cè)開關(guān)失靈保護(hù)的相關(guān)問(wèn)題。

1 變壓器勵(lì)磁涌流問(wèn)題

1.1 變壓器勵(lì)磁涌流的特征及危害

主變保護(hù)的差動(dòng)保護(hù)能對(duì)主變區(qū)外故障及區(qū)內(nèi)故障進(jìn)行區(qū)分，但在主變投運(yùn)時(shí)，可能出現(xiàn)超過(guò)區(qū)內(nèi)故障電流大小的勵(lì)磁涌流，導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。變壓器勵(lì)磁涌流具有以下4個(gè)特點(diǎn)：①電流波形偏時(shí)間軸并間斷，涌流越大，間斷角越?。虎陔娏髦泻写罅扛孓o諧波，間斷角越小，二次諧波越??；③勵(lì)磁涌流含有大量非周期分量；④勵(lì)磁涌流的大小與合閘角相關(guān)。

勵(lì)磁涌流最大的危害是可能導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，造成變壓器投運(yùn)失敗。當(dāng)勵(lì)磁涌流過(guò)大時(shí)，可能會(huì)因電動(dòng)力過(guò)大而導(dǎo)致變壓器和斷路器受損，產(chǎn)生的過(guò)電壓也會(huì)對(duì)電力設(shè)備造成破壞。此外，勵(lì)磁涌流中的諧波會(huì)對(duì)主網(wǎng)電能造成影響。

1.2 降低勵(lì)磁涌流的措施

差動(dòng)保護(hù)采取二次諧波制動(dòng)。勵(lì)磁電流具有較大的間斷角，短路電流波形是連續(xù)的，可采取間斷角閉鎖保護(hù)。采用波形對(duì)稱原理，將差流導(dǎo)數(shù)的前半波與后半波進(jìn)行對(duì)稱比較。當(dāng)變壓器空載合閘時(shí)，退出變電站內(nèi)的所有電容器，在負(fù)荷高峰期對(duì)變壓器空載合閘充電。將待空載充電的變壓器與運(yùn)行變壓器分列，降低變壓器之間通過(guò)母線電壓耦合產(chǎn)生的涌流。在變壓器空載合閘時(shí)，應(yīng)設(shè)置較大的運(yùn)行變壓器差動(dòng)保護(hù)門檻值。上述措施都可對(duì)勵(lì)磁涌流起到防范作用。

2 3/2接線方式下的開關(guān)重合閘問(wèn)題

采用3/2接線方式時(shí)，對(duì)任何開關(guān)進(jìn)行檢修都不會(huì)使線路停電。此外，在母線發(fā)生故障時(shí)，該母線上所連接的斷路器都會(huì)斷開，不會(huì)造成任何線路停電，這是這種接線方式的主要優(yōu)點(diǎn)。但采用這種接線方式會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作造成影響，這是因?yàn)榫€路發(fā)生故障時(shí)，該線路相連的兩組斷路器都會(huì)斷開，但在合閘時(shí)只能先重合一臺(tái)斷路器，另一臺(tái)斷路器只有判定先重合的斷路器重合成功后才能合閘。如果先重合的斷路器重合失敗，則應(yīng)禁止另一臺(tái)斷路器重合。為了簡(jiǎn)化二次回路，使連接關(guān)系清晰，一般采用獨(dú)立的斷路器重合閘裝置。

3 500 kV主變各側(cè)開關(guān)失靈保護(hù)

3.1 斷路器失靈保護(hù)的原理

斷路器失靈保護(hù)是指發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作、斷路器拒動(dòng)，或故障發(fā)生在保護(hù)死區(qū)時(shí)，斷路器動(dòng)作后故障未切除。此時(shí)，將跳開相鄰斷路器將故障切除。

3.2 斷路器失靈保護(hù)與其他保護(hù)的配合

3.2.1 與主變保護(hù)配合

3/2接線方式的接線圖如圖1所示。

在圖1中，當(dāng)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，需要跳開高壓側(cè)5012、5013斷路器時(shí)，如果5012斷路器拒動(dòng)、5012開關(guān)保護(hù)動(dòng)作，則會(huì)跳開5011斷路器和L3對(duì)側(cè)開關(guān)，從而切除故障；如果5013斷路器拒動(dòng)，則II母母差動(dòng)作，跳開5023斷路器及其他斷路器，從而隔離故障。

3.2.2 與母線保護(hù)的配合

如果I母母線上發(fā)生故障，I母母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，則需要跳開5011、5021斷路器。如果5011斷路器拒動(dòng)，則5011斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作，則跳開5012斷路器和L3對(duì)側(cè)開關(guān)，從而切除故障。

3.2.3 與線路保護(hù)的配合

如果L3線路發(fā)生故障，則線路保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)跳開5011、5012斷路器。如果5011斷路器拒動(dòng)，5011斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作，則I母母差動(dòng)作，跳開5021斷路器及其他斷路器，從而隔離故障；如果5012斷路器拒動(dòng)，5012斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作，跳開5011斷路器，并通過(guò)主變保護(hù)出口跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，從而隔離故障。

3.2.4 與死區(qū)保護(hù)配合

如果在5011與5012之間的死區(qū)發(fā)生故障，則首先I母母差動(dòng)作，跳開5011、5021斷路器。此時(shí)，故障仍存在，5011斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作，跳開5012斷路器和L3對(duì)側(cè)開關(guān)，從而切除故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

500 kV變壓器及其繼電保護(hù)是變電站內(nèi)最復(fù)雜的部分。影響主變穩(wěn)定運(yùn)行的因素很多，較多技術(shù)性分析都需要引起相關(guān)工作人員的關(guān)注。從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況看，很多變壓器非正常跳閘事故并非設(shè)備本身的問(wèn)題，而是因管理不善或誤操作而造成的，因此，需要有效分析變壓器擴(kuò)建時(shí)存在的問(wèn)題。

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〔編輯：張思楠〕