變壓器差動(dòng)保護(hù)中接線組別和變比的歸算
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:19:57來(lái)源:
變壓器差動(dòng)保護(hù)中接線組別和變比的歸算離波1,王世紅2(1.青島市供電公司,山東青島266061;2.青島市嶗山區(qū)城市管理局,山東青島266101)分析了影響變壓器差動(dòng)保護(hù)的幾個(gè)因素,著重分析了南京南瑞繼保電氣有限公司的LFP900系列及RCS978型變壓器差動(dòng)保護(hù)的接線組別和變比的歸算思路,為變電站正常運(yùn)行提供了理論基礎(chǔ)。
變壓器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)主變)是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備,為了保證主變的安全運(yùn)行和防止擴(kuò)大事故,裝設(shè)靈敏、快速、可靠和選擇性好的保護(hù)裝置是十分必要的。差動(dòng)保護(hù)因其具有選擇性好、靈敏度篼等優(yōu)點(diǎn)成為主變的主保護(hù)。主變差動(dòng)保護(hù)還要考慮到變壓器接線組別、各側(cè)電壓等級(jí)、CT(電流互感器)變比等因素的影響,實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜。主變保護(hù)關(guān)于接線組別和變比的歸算思路是工程和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中很重要的一個(gè)課題,關(guān)系到施工和調(diào)試工作的順利進(jìn)行,直接影響到設(shè)備的正常運(yùn)行和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。
1影響主變差動(dòng)保護(hù)的幾個(gè)因素1.1主變變比的彩響因?yàn)橹髯冏儽炔煌斐烧G闆r下,主變篼低壓側(cè)一次電流不相同。如:假設(shè)主變變比為110/10kV,不考慮主變本身勵(lì)磁損耗的理想情況下,流進(jìn)篼壓側(cè)電流為1A,則流出低壓側(cè)為11A,三相視在功率S=l.732LTJ.不考慮損耗,高低壓側(cè)流過(guò)功率不變,各側(cè)電壓不同,因此一次電流也不同。
1.2CT變比的彩響上例中,如果主變低壓側(cè)保護(hù)CT的變比是高壓側(cè)CT變比的11倍,抵消主變變比的影響,做到正常情況下,流人保護(hù)裝置(CT二次側(cè))的電流大小相同。但現(xiàn)實(shí)情況是,CT變比是根據(jù)主變?nèi)萘縼?lái)選擇,且CT變比都是標(biāo)準(zhǔn)的,同樣主變變比也是標(biāo)準(zhǔn)化的,這三者的關(guān)系無(wú)法保證上述的理想比例。
1.3主變接線組別的影響會(huì)導(dǎo)致主變篼低壓側(cè)電流相位不同。以工程中常見(jiàn)的Y/A-11而言,低壓側(cè)電流將超前高壓側(cè)電流30°。另外如果Y側(cè)為中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式,當(dāng)高壓側(cè)線路發(fā)生單相接地故障時(shí),主變Y側(cè)繞組將流過(guò)零序故障電流,該電流將流過(guò)主變高壓側(cè)CT,相應(yīng)地會(huì)轉(zhuǎn)換到CT二次,而主變△側(cè)繞組中感應(yīng)出的零序電流僅能在其繞組內(nèi)部流過(guò),而無(wú)法流經(jīng)低壓側(cè)開(kāi)關(guān)CT. 2消除影響因素的基本方法主變差動(dòng)保護(hù)要考慮的一個(gè)基本原則是要保證正常情況和區(qū)外故障時(shí),用以比較的主變篼低壓側(cè)電流幅值是否相等,相位相反或相同,從而確保理論差流為。
現(xiàn)在的微機(jī)差動(dòng)保護(hù),CT都是采取Y/Y接線,相角歸算由內(nèi)部完成,通過(guò)電流矢量相減消除相角誤差。主變差動(dòng)為分相差動(dòng),對(duì)于Y/A?11接線,參與差流計(jì)算的Y側(cè)三相電流量分別是:相電流量分別是:通過(guò)減超前相或滯后相電流的不同,從而實(shí)現(xiàn)相角滯后或前移3°1以下列參數(shù)為例:某臺(tái)主變,容量31.表明本側(cè)流出的功率為主變的額定功率,這就是I的物理含義,對(duì)中壓側(cè)、低壓側(cè)物理意義是相同的。
2.1南瑞LFP900系列差動(dòng)保護(hù)的歸算LFP900系列主變差動(dòng)保護(hù)對(duì)主變接線組別和CT變比等因素的歸算思路是從Y側(cè)向A側(cè)歸算,是采用矢量相減的方法來(lái)調(diào)整相位。
主變電壓變比和CT變比對(duì)幅值影響的消除也是通過(guò)I概念歸算成標(biāo)么值,利用矢量相減完成相位調(diào)整后對(duì)幅值增大了W倍的處理,這兩部分功能都是通過(guò)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,即通過(guò)設(shè)置VFC板各側(cè)輸人回路平衡系數(shù)完成。保護(hù)裝置各側(cè)電流經(jīng)過(guò)裝置內(nèi)部CT電流變換后,通過(guò)運(yùn)放電路轉(zhuǎn)換成電壓量。
經(jīng)過(guò)上述步驟處理的電壓量經(jīng)V/F變換后,提供頻率信號(hào)給CPU板上的CPU1進(jìn)行差流計(jì)算等處理。相角調(diào)整也由CPU1軟件完成,歸算方法仍然是采取矢量相減的方法。
2.2RCS978差動(dòng)保護(hù)的歸算RCS978差動(dòng)保護(hù)對(duì)主變接線組別和變比的歸算調(diào)整主要體現(xiàn)在平衡系數(shù)基準(zhǔn)量的選擇和相位由A側(cè)向Y側(cè)調(diào)整。
值,但是用來(lái)計(jì)算平衡系數(shù)的基準(zhǔn)值并不是固定為5A,而是根據(jù)各側(cè)額定二次電流L的比率大小有不同的選擇。平衡系數(shù)公式:=min.J2?max為比較大的?min為比較小的夂。程序根據(jù)所求出的各側(cè)L值中,比較大值d定平衡系數(shù),有兩種計(jì)算公式2:時(shí):當(dāng)L比較大值大于L比較小值4倍以上時(shí),各側(cè)平衡系數(shù)的基值(分子)選擇為4倍的I.比較小值(4J2?min),L比較小側(cè)平衡系數(shù)為4;否則選L比較大值為各側(cè)平衡系數(shù)的基值(分子),J=比較大側(cè)平衡系數(shù)為1.設(shè)計(jì)此程序是因?yàn)镽CS978主要應(yīng)用于220kV/500kV篼壓系統(tǒng),大部分主變?yōu)槿ψ?,?0kV電壓等級(jí)的輸出。為了保證正常運(yùn)行時(shí)的測(cè)量精度,1kV側(cè)CT變比并不是完全按照主變比較大容纛來(lái)選擇的。以某三圈主變?yōu)槔瑓?shù)見(jiàn)表1.表1三主變的參數(shù)項(xiàng)目'篼壓側(cè)中壓側(cè)低壓各側(cè)實(shí)際運(yùn)行電壓/kV二次額定電流八/A RCS978的平衡系數(shù)假設(shè)仍采用5A為基準(zhǔn)的平衡系數(shù)(2)RCS978對(duì)相位的歸算調(diào)整,采用的是由△側(cè)向Y側(cè)歸算(外部CT還是采用Y/Y接線)。
其比較大優(yōu)點(diǎn)是:Y側(cè)絕大部分情況下都是電源側(cè),而只有電源側(cè)才會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流的大小和衰減速度同許多條件有關(guān),但是對(duì)于三相主變,至少有二相會(huì)出現(xiàn)不同程度的勵(lì)磁涌流,且在初期往往會(huì)偏于時(shí)間軸的一側(cè),很多情況下會(huì)有兩相勵(lì)磁涌流,其相位基本相同。當(dāng)采取傳統(tǒng)的Y側(cè)向△側(cè)歸算方式,Y側(cè)電流兩兩矢量相減調(diào)整相角,勵(lì)磁涌流相位基本相同的兩相電流在矢量相減時(shí),會(huì)消掉一部分勵(lì)磁涌流。RCS978采用由△側(cè)向Y側(cè)歸算后,相對(duì)提高了勵(lì)磁涌流的幅值,使勵(lì)磁涌流和故障特征更加明顯,程序分辨能力進(jìn)一步加強(qiáng),動(dòng)作速度也進(jìn)一步提高。
3結(jié)束語(yǔ)通過(guò)對(duì)南京南瑞繼保電氣有限公司的LFP900系列、RCS978型主變差動(dòng)保護(hù)的接線組別和變比的歸算思路的分析,明確了在施工及調(diào)試工作中的思路,有利于主變保護(hù)的正常運(yùn)行和各種事故后檢驗(yàn),為變電站正常運(yùn)行創(chuàng)造了條件。