500千伏系統(tǒng)干式變壓器保護(hù)配置探討
從保護(hù)范圍、后備保護(hù)配合關(guān)系、運(yùn)行方式靈活性等方面分析了500kv系統(tǒng)接干式變壓器的保護(hù)配置方案。根據(jù)加強(qiáng)主保護(hù)、簡化后備保護(hù)的原則,提出了一種新的500kv聯(lián)絡(luò)干式變壓器保護(hù)配置方案。關(guān)鍵詞:干式變壓器保護(hù);配置方案;500kv系統(tǒng)0簡介目前系統(tǒng)中常用的500kv系統(tǒng)連接干式變壓器的微機(jī)保護(hù)配置基本遵循電磁型或晶體管硬件級的保護(hù)配置方案。隨著微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和成熟,為500kv系統(tǒng)接干式變壓器保護(hù)提出新的保護(hù)配置方案提供了依據(jù)和可能性。干式變壓器繼電保護(hù)的基本功能是保護(hù)干式變壓器的安全。應(yīng)根據(jù)干式變壓器可能出現(xiàn)的故障形式和故障時可能采取的保護(hù)措施來選擇和配置保護(hù)。干式變壓器保護(hù)的配置應(yīng)體現(xiàn)加強(qiáng)主保護(hù)、簡化后備保護(hù)的原則。1 500kv接觸式干式變壓器電流保護(hù)配置微機(jī)型干式變壓器保護(hù)一般配置兩套先立的保護(hù)裝置。正常運(yùn)行時,兩套保護(hù)均采用干式變壓器的主ta。旁路開關(guān)送干式變壓器時,一套保護(hù)使用套管ta,另一套保護(hù)停用(如圖1所示)。每套保護(hù)都配有主保護(hù)和備用保護(hù)。除干式變壓器本體保護(hù)(本文不討論)外,主保護(hù)一般配有相電流差動保護(hù)和具有比率制動特性的差動保護(hù)。后備保護(hù)配置如下:相間故障采用阻抗保護(hù)。方向指向干式變壓器,干式變壓器作為干式變壓器高(中)壓側(cè)繞組和對側(cè)母線的后備保護(hù),對中(高)壓側(cè)母線故障有足夠的靈敏度,且未安裝振蕩閉鎖電路,其動作時間不小于1.5s,其反向偏移阻抗部分作為該側(cè)母線故障的后備保護(hù)。設(shè)置一段兩個時限,較好個時限跳至對側(cè)斷路器,第二個時限跳至各側(cè)斷路器。接地故障采用零序電流保護(hù)。設(shè)置兩段零序電流保護(hù),較好段零序方向電流保護(hù),指向本地母線,切掉本地斷路器;第二段零序電流保護(hù)無方向,動作后各側(cè)斷路器跳開。2電流保護(hù)配置方案存在的問題1)接1)500kv系統(tǒng)的干式變壓器多為單相自耦變壓器,干式變壓器內(nèi)部繞組對鐵芯(即地)的絕緣損壞,即單相接地故障應(yīng)是干式變壓器內(nèi)部故障的主要形式。反映相電流的差動保護(hù)至少在保護(hù)原理上濾除零序電流分量,靈敏度不反映零序電流的差動保護(hù)在干式變壓器發(fā)生單相接地故障時靈敏度高。2)保護(hù)整定計算復(fù)雜。根據(jù)上述保護(hù)配置原則,相間距離保護(hù)應(yīng)與對面出線的距離保護(hù)相協(xié)調(diào)。由于干式變壓器阻抗大,當(dāng)對向出線較短時,整定配合困難,只有增加動作時間才能滿足選擇性要求。線路保護(hù)中的零序電流保護(hù)逐漸被接地距離保護(hù)取代,線路保護(hù)中為保護(hù)接地電阻大的故障而保留的較后一個零序電流的配合時間過長,只能簡單地與線路中的接地距離保護(hù)配合。對于非定向段的零序電流保護(hù),由于自耦變壓器連接高壓側(cè)和中壓側(cè)的零序電流回路,需要配合高壓側(cè)的零序電流保護(hù) 5)后備保護(hù)短時限動作縮小故障范圍,長時限動作斷開干式變壓器各側(cè)斷路器的跳閘原理,對干式變壓器和系統(tǒng)有害。由于大部分后備保護(hù)采用套管電流互感器,如果在短時間內(nèi)運(yùn)行,可能無法縮小故障范圍。此外,后備保護(hù)本身運(yùn)行時間長,進(jìn)而人為增加保護(hù)動作延時,不利于干式變壓器設(shè)備的安全,違背繼電保護(hù)原理。系統(tǒng)接觸式干式變壓器保護(hù)配置原則的探討1)主保護(hù)和后備保護(hù)的作用干式變壓器電流互感器室的任何故障,主保護(hù)都應(yīng)具有保護(hù)能力,保護(hù)靈敏度應(yīng)盡可能高,使保護(hù)能正確反映干式變壓器輕微故障時的情況,較大限度地減少故障對干式變壓器本身和電網(wǎng)的影響。干式變壓器的后備保護(hù)不同于線路后備保護(hù)。干式變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時,端口三相電流可能不大,三相電壓可能不低,對應(yīng)的實(shí)測阻抗可能較大。因此,干式變壓器的后備保護(hù)實(shí)際上不能起到干式變壓器內(nèi)部故障后備保護(hù)的作用。此外,干式變壓器保護(hù)不需要為線路提供后備保護(hù)。220kv及以上線路配有雙套高頻保護(hù)、多級相間、接地距離保護(hù)、零序電流保護(hù)和斷路器失靈保護(hù),完全不需要干式變壓器提供后備保護(hù)。因此,干式變壓器的后備保護(hù)應(yīng)作為該側(cè)母線和套管出線的后備保護(hù)。2)加強(qiáng)主保護(hù)500kv系統(tǒng)接觸干式變壓器多為單相自耦變壓器,單相接地故障應(yīng)是干式變壓器內(nèi)部故障的主要形式,相間短路的可能性極小,需要增加反映零序電流的差動保護(hù)。單相自耦變壓器中性點(diǎn)安裝分相ct,不存在電流相位難以測量的問題。此外,就微機(jī)保護(hù)而言,只需將中性點(diǎn)電流互感器接入保護(hù)并稍加修改軟件即可實(shí)現(xiàn)。當(dāng)有旁路開關(guān)送干式變壓器運(yùn)行方式時,如果差動保護(hù)不能切換到旁路開關(guān)ct運(yùn)行,干式變壓器的套管出線和旁路母線沒有快速保護(hù),相當(dāng)于母線運(yùn)行沒有母線差動保護(hù),降低了繼電保護(hù)的保護(hù)等級,極大地影響了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,違反了《"防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求"繼電保護(hù)實(shí)施細(xì)則》的要求。因此,當(dāng)有旁路開關(guān)送干式變壓器運(yùn)行方式時,應(yīng)在旁路開關(guān)中設(shè)置一組電流互感器,切換到干式變壓器差動保護(hù)。3)簡化后備保護(hù)干式變壓器的后備保護(hù)在選擇性和靈敏度上遠(yuǎn)不如主保護(hù)。干式變壓器內(nèi)部故障時,后備保護(hù)可能不起作用。干式變壓器的后備保護(hù)應(yīng)作為該側(cè)母線和套管出線的后備保護(hù)。高(中)電壓側(cè)之間短路及接地故障均采用無方向阻抗保護(hù)作為后備保護(hù),設(shè)一段一時限,動作后跳干式變壓器各側(cè)開關(guān)。定值按與本側(cè)母線出線距離保護(hù)一段配合整定,時間可整定為0.5s,不經(jīng)振蕩閉鎖。取消高(中)壓側(cè)零序電流保護(hù)。中性點(diǎn)裝設(shè)零序電流保護(hù),設(shè)一段一時限,當(dāng)干式變壓器高壓側(cè)或中壓側(cè)斷開時,對干式變壓器起到后備保護(hù)作用。定值按與高、中壓側(cè)出線較后一段零序電流配合,動作后跳干式變壓器各側(cè)開關(guān)。干式變壓器各側(cè)的過電流保護(hù)作為干式變壓器本身較基本的保護(hù),其動作電流按干式變壓器各側(cè)的額定電流整定,動作時間按大于所有出線的動作時間整定。動作后跳干式變壓器各側(cè)開關(guān)。4結(jié)束語合理配置干式變壓器繼電保護(hù)對保證干式變壓器安全運(yùn)行至關(guān)重要,應(yīng)根據(jù)干式變壓器可能的故障形式及故障時可能動作的保護(hù)來選擇和配置保護(hù)。微機(jī)保護(hù)允許采用多種原理保護(hù)作為主保護(hù),取長補(bǔ)短。應(yīng)重視干式變壓器主保護(hù)的作用,適當(dāng)簡化干式變壓器后備保護(hù)的配置。 來源:電氣商情網(wǎng)
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