(石河子電力調(diào)度中心,石河子市,832000) 王登年
電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行工作中,經(jīng)常會(huì)涉及到變壓器的并列操作和電磁環(huán)網(wǎng)的合環(huán)、解環(huán)操作。很多人認(rèn)為,電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)、合環(huán),跟變壓器并列操作一樣,均要求環(huán)網(wǎng)內(nèi)的變壓器接線組別之差為零,與此同時(shí),部分書籍中提出,只有特殊情況下,經(jīng)計(jì)算校驗(yàn)繼電保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作及有關(guān)環(huán)路設(shè)備不過(guò)載,才允許變壓器接線差30°時(shí)進(jìn)行合環(huán)操作。然而在實(shí)際工作中,卻存在電網(wǎng)內(nèi)需要合環(huán)的變壓器接線組別不一致的且相位角大于30°的具體案例。
如圖1所示,石河子電網(wǎng)110kV系統(tǒng)為環(huán)網(wǎng)運(yùn)行,城北變所帶負(fù)荷主要為市區(qū)周邊供電負(fù)荷,為滿足城市規(guī)模擴(kuò)大的需要,其次也是解決城北變10kV出線長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),線路末端電壓過(guò)低的問(wèn)題,新建110kV東橋智能變電站接帶城北變部分供電負(fù)荷。
由于先前歷史原因,石河子市電網(wǎng)變電站主變接線方式均為1點(diǎn)鐘接線組別,而新投運(yùn)110kV東橋變主變?yōu)?1點(diǎn)接線組別,接線組別不同,導(dǎo)致相位角相差60度,因此在東橋變主變送電后10kV線路無(wú)法合環(huán)。經(jīng)技術(shù)人員研究分析后,對(duì)東橋變主變一次接線做出部分更改,將東橋變主變高壓側(cè)A、C相相序反接,主變?cè)俅嗡碗姾螅?0kV低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)處重新進(jìn)行相位角測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)兩側(cè)相位差為零,具備合環(huán)條件,該問(wèn)題得以解決。因此很多人認(rèn)為,此時(shí)東橋變主的接線組別由原來(lái)的11點(diǎn)鐘接線形式變成了1點(diǎn)鐘接線形式,與城北變的接線組別一致,故而才能滿足合環(huán)的要求。
圖1 石河子電網(wǎng)局部框架圖
由圖2可知,對(duì)城北變、東橋變及東橋變高壓側(cè)一次接線更改后的接線組別圖進(jìn)行對(duì)比分析,城北變主變接線方式為1點(diǎn)鐘接線,其高低壓側(cè)對(duì)應(yīng)繞組電壓向量EAB與Eab的角度差30°,即EAB超前Eab30°。同理,東橋變主變接線方式為11點(diǎn)鐘接線,其高低壓側(cè)對(duì)應(yīng)繞組電壓向量EAB與Eab的角度差330°,即EAB超前Eab330°。正常情況下,這兩臺(tái)變壓器是不滿足合環(huán)條件的。接下來(lái)重點(diǎn)分析東橋變主變高壓側(cè)A、C相相序反接后的接線組別。
圖2 城北變、東橋變及東橋變高壓側(cè)一次接線更改后的接線組別對(duì)比圖
分析可知,技術(shù)人員只是將東橋變主變高壓側(cè)的A、C相相序反接,而主變低壓側(cè)的相序標(biāo)號(hào)未做任何改動(dòng),當(dāng)相序調(diào)整完畢并送電后,此時(shí)主變低壓側(cè)a、b、c三相端子中正真流出的是c、b、a三相電流,即A相端子中流出的其實(shí)是整個(gè)系統(tǒng)的c相電流。也就是說(shuō)對(duì)于低壓側(cè)合環(huán)的線路來(lái)說(shuō),合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓向量其實(shí)Eab與Ecb、Ebc與Eba、Eca與Eac。這三組相電壓之間的相位角差為零,故而滿足電磁環(huán)網(wǎng)合環(huán)的條件。很多人在理論分析時(shí),采用的是系統(tǒng)實(shí)際的向量圖,卻誤將變壓器接線端子所標(biāo)識(shí)的A、B、C三相作為參考物,分析得到EAB與Eab的角度差30°(如圖3所示),故而認(rèn)為此時(shí)的東橋變主變接線組別變?yōu)榱?點(diǎn)鐘。然而,同樣的方法分析EBC與Ebc,則會(huì)發(fā)現(xiàn),此時(shí)該主變的接線組別卻是90°,變成了3點(diǎn)鐘接線方式,再分析ECA與Eca,又會(huì)發(fā)現(xiàn),此時(shí)該主變的接線組別卻是150°,變成了5點(diǎn)鐘接線方式,這樣一來(lái),一臺(tái)主變會(huì)出現(xiàn)三種接線組別形式。
圖3 城北變、東橋變及東橋變高壓側(cè)一次接線更改后相位差對(duì)比圖
實(shí)際上,根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)定說(shuō)明,實(shí)際電力變壓器的接線組別要求以正序三相電依次施加在三相端子上,顯然,本案例中將先前正序電壓改為負(fù)序,故而不滿足接線組別的定義,而部分人斷章取義,誤以為一臺(tái)11點(diǎn)接線組別的主變但高壓側(cè)相序A、C相反接后,會(huì)將接線組別改為1點(diǎn)鐘接線組別。
電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,實(shí)際常規(guī)接線組別為Yd-11的三相變壓器。其變壓器的高壓側(cè)(A)、(B)、(C)和低壓側(cè)(a)、(b)、(c)相別符號(hào)分別與電力系統(tǒng)實(shí)際的高壓側(cè)A、B、C和低壓側(cè)a、b、c不能相互對(duì)應(yīng)連接的,可通過(guò)其變壓器高低壓側(cè)與電力系統(tǒng)實(shí)際相連接的相別符號(hào),用向量圖的分析方法,即可得到變壓器高低壓側(cè)線電流的相位關(guān)系。也可得到接線組別分別為Yd-1、Yd-3、Yd-5、Yd-7、Yd-9的三相變壓器。有關(guān)其它改變變壓器接線組別的方法,可自行分析。
(1)變壓器的接線組別的定義,必須以施加三相正序電為基準(zhǔn)進(jìn)行分析,否則,一臺(tái)變壓器會(huì)出現(xiàn)多個(gè)接線組別的情況。
(2)對(duì)于部分書籍材料中所說(shuō)的電磁環(huán)網(wǎng)的合環(huán)操作要求環(huán)網(wǎng)內(nèi)的變壓器接線組別之差為零事實(shí)上是不科學(xué)的?,F(xiàn)實(shí)中實(shí)際存在部分電磁合環(huán)的變壓器接線組別不一致的案例。
(3)部分從事電網(wǎng)調(diào)度工作者認(rèn)為,電網(wǎng)的合環(huán)操作實(shí)際上就是不同變電站的兩臺(tái)變壓器并列操作這種觀點(diǎn)同樣也是不對(duì)的。
[1]《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電力變壓器GB1094.1-85》[S]
[2]趙莉華,曾成碧.《電機(jī)學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社2009.05