王維維
(安徽省茨淮新河工程管理局 蚌埠 233010)
茨淮新河工程管理局下屬上橋抽水站為安徽省大型抽水泵站,承擔著茨淮新河流域的防汛及農田灌溉任務。擁有6kV1600kW 同步電機六臺,由兩臺容量同為8000kVA 的變壓器供電,可分投亦可并聯(lián)運行。由于設備老化,上橋抽水站對變壓器進出線高壓柜進行更新改造,勢必牽涉到主變繼電保護系統(tǒng)接線調試問題,站日常用電是由一專用線路輸送,主變壓器只是在泵站開機運行時才投入使用。即使投入主變壓器供電,在主電機不運行的情況下,站用負荷相對于主變容量來說還是太小,無法滿足繼電系統(tǒng)調試對電流的幅值及相位角要求。常規(guī)做法是在泵站開機主變投入運行前,把主變的縱差動保護退出,只作用信號不作用跳閘。開機運行后視具體情況,通過短接CT 二次端頭,改變出線來進行系統(tǒng)調整的。此法必須帶電作業(yè),稍有不慎引起CT二次開路,產(chǎn)生的高壓將危及人身及設備安全;必須在泵站主電機投入運行時才能進行。上橋抽水站作為安徽省大型泵站之一,開機運行需省防指的命令才能進行。那么如何在汛前檢修中進行變壓器縱差動保護的系統(tǒng)調試,使泵站電氣設備在主汛期到來前處于一個完好的備用狀態(tài),是亟待解決的一個現(xiàn)實問題。
縱差動保護的系統(tǒng)調試,是通過在兩側CT 一次側施加一定幅值的電流,觀察CT 二次側電流的幅值相位及差流的大小來實現(xiàn)的。變壓器高低壓兩端是磁的關系,沒有電的直接聯(lián)系,也就無法運用這一方法。根據(jù)《電力變壓器選用導則》(GB/T17468-1998),變壓器并聯(lián)運行條件之一是電壓和變壓比相同,允許偏差也相同(盡量滿足電壓比在允許偏差范圍內),調壓范圍與每級電壓相同。其變比的差值不應大于1%,空載環(huán)流不超過額定電流的10%。那么是否可以通過人為地調整分接開關的位置,改變變壓器的變比,利用產(chǎn)生的環(huán)流來進行縱差動保護的系統(tǒng)調試。改變分接開關的位置,引起的環(huán)流大小需進一步計算分析。上橋抽水站兩臺主變?yōu)橥吞柾?guī)格同一廠家生產(chǎn),主變額定容量:S1=S2=8000kVA;變比K1=K2=3.2;額定電壓比:35+2×2.5%/6.3kV,接線形式:Y dl1,1#主變阻抗電壓為:UK1=7.46%;2#主變阻抗電壓為:UK2=7.44%;(計算條件不考慮改變抽頭對短路電抗的影響;忽略變壓器二次側繞組及6kV 線路的電阻分量)。
(1)1#主變歸算到二次側短路阻抗為:
(2)2#主變歸算到二次側短路阻抗為:
1#、2#主變并聯(lián)運行時二次側環(huán)流計算電路圖如圖1。
假設1#主變二次側電壓高于2#主變二次側電壓,分接開關抽頭相差一個檔位。因此處進行的是估算,可取近似值。即:
則二次側環(huán)流線電流為:
圖1 1#、2#主變并聯(lián)運行 時二次側環(huán)流計算電路圖
如擋位分別相差二、三、四個時,二次側環(huán)流相應 為82.6A、124A、165A。(因擋位的不同,二次側的電壓籌值是有變化的,但引起的環(huán)流差值變化不大,不影響定行分析)環(huán)流△I 的大小在41.3~165(A)之間,遠小于變壓器6kV 側733A 的額定電流,不會對變壓器造成任何損壞。而此環(huán)流下CT 二次側感應的電流,完全可以達到反映幅值和相位角的要求??v差動保護系統(tǒng)采用BCH系列差動繼電器做執(zhí)行元件的,可以采用向量投影法(六角圖)檢查二次接線的正確性。上橋抽水站現(xiàn)采用許繼集團WBH-100 微機型變壓器成套保護裝置,利用其較強的人機接口功能,通過人機界面直接觀察記錄變壓器各側電流量的相對相位角和幅值,計算差流。現(xiàn)場繪制變壓器各側電流量的向量圖,分析驗證TA 二次接線的正確性??梢栽跀嚯姷那闆r下對TA 二次接線進行調整,完成變壓器縱差動保護的系統(tǒng)調試。
TA 二次保護接線完成之后,對兩臺主變進行常規(guī)檢查,調整分接開關使兩臺變壓器臺步相差三個擋位。調整變壓器縱差動保護出口作用于信號而不作用跳閘。投入兩臺主變使之并聯(lián)運行。6kV 側電流顯示為116A。通過單元管理機顯示的實時參數(shù)記錄二次線路電流的相序、相位及幅值情況,繪制向量圖。主變退出運行,根據(jù)分析對TA 二次接線進行調整。變壓器差動保護投入,再并聯(lián)投入主變進行校驗。準確無誤后主變退出運行,根據(jù)系統(tǒng)電壓情況調整兩變壓器為同一臺步,避免在實際運行中出現(xiàn)環(huán)流。
環(huán)流的存在使并聯(lián)運行中變比小的變壓器繞組中電流加大,容量不能充分利用,在實際工作中應盡量避免環(huán)流的形成。但完全可以在不損壞設備的情況下,利用環(huán)流對兩臺并聯(lián)運行的變壓器同時進行縱差動保護的系統(tǒng)調試,提高工作效率。此方法是完全可行的,也是安全高效的