摘要:簡(jiǎn)單介紹了大型高壓、超高壓變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)中的若干技術(shù),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程遇到的問(wèn)題,以某發(fā)電廠啟備變的實(shí)際調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)并解決的問(wèn)題為基礎(chǔ),對(duì)大型高壓、超高壓變壓器保護(hù)配置中復(fù)壓過(guò)流一些技術(shù)問(wèn)題的解決給出了較詳細(xì)的說(shuō)明和探討。
關(guān)鍵詞:變壓器保護(hù);復(fù)壓過(guò)流保護(hù);電壓元件
一、變壓器保護(hù)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(shè)備之一,對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,尤其是大型高壓、超高壓電力變壓器造價(jià)昂貴、運(yùn)行責(zé)任重大。一旦發(fā)生故障遭到損壞,其檢修難度大、時(shí)間長(zhǎng),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(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成或大或小的擾動(dòng)。因此,它對(duì)繼電保護(hù)的要求很高。
隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,無(wú)論是日常生活,還是工業(yè)生產(chǎn),對(duì)電力系統(tǒng)的依賴性越來(lái)越高,我們對(duì)電力系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)中,主變,高壓廠用變,勵(lì)磁變,用來(lái)滿足整個(gè)廠用電系統(tǒng),及對(duì)電網(wǎng)電壓水瓶,控制無(wú)功功率功率分配,啟動(dòng)備用變壓器則是在高壓廠用電出故障時(shí),提供備用電源,以維持機(jī)組運(yùn)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(jiàn),要維護(hù)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(qiáng)變壓器的保護(hù)的合理性,可靠性,及時(shí)性,意義重大。
二、變壓器復(fù)壓過(guò)流保護(hù)的介紹
簡(jiǎn)單的過(guò)電流保護(hù),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(hù)。保護(hù)的動(dòng)作電流可按以下原則整定:
a.按躲過(guò)變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定;
b.按躲過(guò)負(fù)荷自起動(dòng)的最大工作電流整定;(當(dāng)系統(tǒng)某處故障被切除后,因電壓恢復(fù),負(fù)荷中的動(dòng)力負(fù)荷將產(chǎn)生自起動(dòng)電流。);
c.躲過(guò)變壓器低壓母線自動(dòng)投入負(fù)荷整定;
d.當(dāng)變壓器低壓側(cè)具有出線保護(hù)時(shí),按與相鄰保護(hù)相配合整定。
按以上原則整定,取最大值作為過(guò)電流保護(hù)的整定值。此時(shí),單純的主變過(guò)流保護(hù)的定值將會(huì)整定的較高,使過(guò)流保護(hù)的靈敏度降低,使其后備保護(hù)作用范圍縮短,達(dá)不到應(yīng)有的保護(hù)效果。為了提高變壓器過(guò)流保護(hù)的靈敏度,擴(kuò)大其后備保護(hù)作用范圍,通常過(guò)流保護(hù)要加裝復(fù)合電壓或低電壓閉鎖。帶電壓閉鎖的的過(guò)流保護(hù)可按躲過(guò)變壓器額定電流整定,定值較低,靈敏度較高。所謂的復(fù)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(lái)判別故障可能會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng),因?yàn)橐话愕倪^(guò)流保護(hù)都是按躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定,所以加入復(fù)合電壓閉鎖判據(jù)。當(dāng)線電壓低于定值,或負(fù)序、零序電壓高于定值時(shí),任何一個(gè)滿足時(shí)閉鎖都會(huì)開(kāi)放。
所謂的復(fù)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(lái)判別故障可能會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng),因?yàn)橐话愕倪^(guò)流保護(hù)都是按躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定,所以加入復(fù)合電壓閉鎖判據(jù)。當(dāng)線電壓低于定值,或負(fù)序、零序電壓高于定值時(shí),任何一個(gè)滿足時(shí)閉鎖都會(huì)開(kāi)放。
復(fù)合電壓是由相間低電壓和負(fù)序電壓構(gòu)成,一般組成閉鎖元件,防止保護(hù)誤動(dòng)。而復(fù)合電壓一般與過(guò)流保護(hù)相配合,即:復(fù)合電壓閉2014年中考沖刺綜合復(fù)習(xí)指導(dǎo)北京地區(qū)試題廣東地區(qū)試題江蘇地區(qū)試題鎖過(guò)流保護(hù)只有低電壓和負(fù)序電壓,再串個(gè)過(guò)流。即,低電壓與負(fù)序電壓《或》的關(guān)系和過(guò)流是《與》的關(guān)系是為提高保護(hù)的靈敏度,這樣就可以把過(guò)流定值整定的小點(diǎn),那復(fù)壓過(guò)流保護(hù)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(fù)序電壓大于一定的值;零序大于一定的值,三者只要一個(gè)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(kāi)關(guān)了。
三、在某電廠調(diào)試中,啟備變復(fù)壓過(guò)流保護(hù)遇到的實(shí)際問(wèn)題并給出解決方案
變壓器的復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)目前的配置基本是變壓器多側(cè)多分支低電壓和負(fù)序電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)。作為變壓器保護(hù)的后備保護(hù),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(tái)機(jī)組6kV(或10kV)負(fù)荷,通常為多段母線,又多個(gè)備用進(jìn)線開(kāi)關(guān),配有多組備用進(jìn)線PT,作為復(fù)壓過(guò)流的判據(jù)。以廣東某600MW機(jī)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(hào)機(jī)組A、B段母線,2號(hào)機(jī)組A、B段母線。一個(gè)四個(gè)備用進(jìn)線及四個(gè)進(jìn)線PT,全部接入啟備變保護(hù)屏,啟備變高壓側(cè)復(fù)壓過(guò)流保護(hù)邏輯中,復(fù)合電壓有三個(gè)判據(jù),低電壓元件,即線電壓低于整定值即開(kāi)放電壓元件,負(fù)序電壓元件,即負(fù)序電壓超過(guò)整定值即開(kāi)放電壓元件,零序電壓元件,即零序電壓超過(guò)整定值即開(kāi)放電壓元件。高壓側(cè)PT與四個(gè)備用進(jìn)線PT是或門的條件,任意一個(gè)開(kāi)放,電壓元件就開(kāi)放,再結(jié)合電流元件就可以保護(hù)出口。而且?guī)讉€(gè)電壓元件是不能投退的,這樣就要求所有分支在正常運(yùn)行狀態(tài)下,復(fù)壓過(guò)流保護(hù)才成立,任意一段備用進(jìn)線PT退出,低電壓元件必然滿足,復(fù)壓過(guò)流保護(hù)就變成純粹的過(guò)流保護(hù),失去復(fù)壓的意義。一般發(fā)電廠6kV授電都是兩臺(tái)機(jī)組分開(kāi)授電,在一號(hào)機(jī)組廠用電受電后,就造成了五段電壓中有兩段是無(wú)壓狀態(tài),低電壓元件一直處于開(kāi)放狀態(tài)。當(dāng)時(shí)我們咨詢了保護(hù)廠家,確認(rèn)無(wú)法投退2號(hào)機(jī)組的電壓判據(jù)后,提出問(wèn)題,經(jīng)過(guò)協(xié)商。決定臨時(shí)在啟備變保護(hù)屏后,用電纜把1號(hào)機(jī)組的備用進(jìn)線PT端子排,并接到2號(hào)機(jī)組備用進(jìn)線PT端子排。使得裝置的內(nèi)部判據(jù)中,5個(gè)段的電壓都滿足正常運(yùn)行時(shí)的使用,這樣就避免了復(fù)壓過(guò)流變?yōu)榧兇膺^(guò)流保護(hù),提高了啟備變保護(hù)運(yùn)行的安全可靠性。
在二號(hào)機(jī)組廠用電受電前,要接入正常的2號(hào)機(jī)組備用進(jìn)線PT二次回路,就必須拆除由1號(hào)機(jī)組備用進(jìn)線PT二次回路短接過(guò)來(lái)的臨時(shí)電纜,存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。我們提前做好事故預(yù)想,填寫(xiě)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(shí)候,不會(huì)開(kāi)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(gè)過(guò)程電壓元件不動(dòng)作。做好安措,避免拆除短接電纜的時(shí)候,造成PT二次回路接地,短路,復(fù)壓過(guò)流保護(hù)誤動(dòng)。
四、結(jié)論
為了避免再次這種情況,建議國(guó)內(nèi)的保護(hù)廠家在復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)中,增加不同段的電壓元件在參與復(fù)合電壓的過(guò)程中,可以由人工投退,對(duì)不投產(chǎn)的母線,應(yīng)采取該段復(fù)合電壓退出,或者任意一段PT三相失壓的母線自動(dòng)退出,不參與閉鎖復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù),這樣把低電壓和PT失壓分開(kāi),其他有壓的母線,繼續(xù)參與復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù),增加保護(hù)的靈活性,可靠性。
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