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简述主变向量检查的方法及其改进

2012-03-23白亮

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:投运主变断路器

白亮

中图分类号:TM411+.4文献标识码:A 文章编号:

在新建变电站的投运过程中,对我们继电保护人员来说,主变的向量检查是一项重要的工作。下面,我来简述一下主变向量检查的必要性、实施办法和这此项工作在河北南网的改进办法。

向量检查,就是在保护投运后,利用工作电压检查电压二次回路,利用负荷电流检查电流二次回路接线的正确性。相对主变来说,就是查看差动保护采样中各侧电流的相序及高中、高低、中低压侧的电流相位关系,各侧相应的三相电流互查120°,且为正相序,各相差流为零。查看后备保护采样中A、B、C相电压的相序及相位关系,三相电流互差120°,三相电压互差120°,且为正相序。测量中性点不平衡电流,判断中性线是否连通。

一、现对向量检查的前期工作做如下论述:

在新建变电站的安装调试过程中,继保人员要对CT进行五项基本试验:极性、直阻、伏安特性、变比、绝缘。其中伏安特性是判别CT的级别,极性和变比的试验是为了确保CT向量的正确。

1、CT的级别

如图1所示,以110kV侧CT为例,我们要对1LH至9LH做CT五项基本试验,以判明保护、测量、计量分别使用哪组CT。因为110kV变电站每个主变有两套保护装置,所以我们取1LH和2LH作为主变高压侧保护CT,分别进入两套保护装置的相应电流入口。

2、CT的位置

在选择这两组保护CT的时候,我们一定要确保CT在断路器的外侧,使断路器处于主变保护的范围之内。如图2所示,只以高压侧、高桥、中压侧保护CT为例,即可保护各侧CT之间的电气设备(包括母线、变压器、断路器、隔离开关等)。

3、CT的极性、变比

该保护CT的极性方向与中、低压侧保护CT要相互配合,我们都知道差动保护就是各侧电流和为零,通常我们选择各侧保护CT极性指向变压器,即高压侧在点极性的时候,以线路侧为正,中、低压侧以母线侧为正。

保护CT变比主要与继电保护装置、负载大小相配合。

二、主变向量检查的办法:

选择好正确的CT,正确的接入主变保护装置,其他各项工作验收合格后,我们以110kV变电站投运过程中的向量检查为例来说明。

设变压器容量为50MVA,I侧铭牌额定电压110kV,II侧名牌额定电压37.0kV,III侧名牌额定电压10.5kV,主变接线方式为Y12/Y12/△11,I侧TA变比为800/5,II侧TA变比为1200/5,III侧TA变比为3000/5。衣主变保护装置RCS-978为例,经保护装置计算后得到各侧二次额定电流,分别为I侧二次额定电流1.64A,II侧为3.25A,III侧为4.58A。

我们先描述一下原来做向量的办法和其优缺点:

以往做主变向量检查是在变电站投运过程中进行的,其步骤为:1、通过110kV断路器对变压器冲击,冲击合格带电运行

2、再分别通过中、低压侧断路器冲击中、低压侧母线,冲击合格以后,各侧母线带电运行

3、进行各侧电压的向量检查,查看后备保护采样中A、B、C相电压的相序及相位关系,单相电压为57.74V,负序、零序电压为0,三相电压互差120°,且为正相序。以高压侧为例,结果如下表3:

4、對中压侧出线送电,通过下一级变电站负荷进行高-中CT向量检查,若为两台变压器,还需倒闸操作进行高桥-中侧CT的向量检查

5、同步骤4,使低压侧带上负荷,进行高-低侧CT向量检查,若为两台变压器,还需倒闸操作进行高桥-低侧CT的向量检查

6、步骤4、5中,各侧相应的三相电流互查120°,且为正相序,各相差流为零。以高-中CT向量检查为例,其结果如下表4:

三、此向量检查办法的优缺点如下:

1、优点:电压、电流向量可以很直观的看到,零序、负序情况也能清楚的看到。

2、缺点:

(1)、变电站运行人员需要按令操作,倒闸操作时间长

(2)、等负荷时间有时候比较长,比如说35kV出线给下一级变电站供电,若下一级变电站迟迟没有负荷,或者负荷比较小,无法精确的作出电流向量,则需长时间的等待

(3)、如果在向量检查过程中发现向量错误,有时候需要停电处理缺陷,这样会影响后续步骤的进行

所以,以前向量检查这个步骤,有时候需要很长时间,往往一个新建变电站送电投运需要几天几夜,很费时费力。

四、新办法的应用:

在2011年底,河北省南网推出了新的向量检查办法,由河北省电力研究院设计发明的向量检测仪器,原理就是一个大容量的三相可调升流器,模拟正常运行状况下的电压、电流情况。向量检查过程如下:

1、首先升流器输出A、B、C三相的首端按正相序接入110kV进线断路器侧的A、B、C三相,升流器的输出尾端接地

2、若做高-中侧CT向量,中压侧母线保留一个接地点

3、高、中侧断路器、隔离开关闭合,使升流器构成闭合回路

4、调节三相升流器,直到主变装置能够可靠采样,保持升流器稳定输出,记录各侧电流向量情况。此法的电流向量结果与表4中的电流是一致的,电压此时为0

5、电流向量检查完毕后,去除中压侧、低压侧母线接地点,使变压器空载运行,升流器可向主变高压侧加入1500V的三相正序电压,则高、中、低三侧电压都可采样,可由保护装置采集各侧电压向量。以高压侧电压向量结果为例,如表5

由此可见各侧电压向量情况。

在2011年的下半年我邢台地区投运的几个新建110kV变电站都是通过这种新的办法做的向量检查,还是很可靠的。

五、对于新办法的优缺点现总结如下:

1、优点:(1)、因为是在投运前,所以倒闸操作方便,断路器、隔离开关全部是站内操作不需要等调度令。

(2)、不需要因为没有负荷而耗费时间。

(3)、若在向量检查过程中发现向量错误,可以方便从容的处理缺陷

(4)、电流的向量检查清楚明了。

2、缺点:电压向量的检查不是很精确,因为空载一次加压只能达到1500V左右,所以反应到二次就比较小,又因为有零漂的影响,导致不好确认零序、负序电压是否正常,所以需要在投运时对电压再次进行检查。

以上是我对主变向量检查原理及办法的一些总结,难免有不当之处,请各位同志指正。

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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