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摘要:中性点接地的变压器,在中性点附近发生单相接地故障,尤其是经过过渡电阻的接地故障,接地故障电流较小,变压器纵差保护可能拒动,而变压器零差保护能可靠动作。变压器零差保护的困难点是不能通过变压器负荷电流来验证零差保护的两侧电流回路极性接线是否正确。为了确保南方某电站厂变压器(简称A厂变)零序差动的可靠性,调试人员反复研究零差保护原理后,通过一次通流试验,验证了零差保护的电流回路极性正确和保护装置的可靠性。
关键词:零序差动;极性;通流
背景/引言
南方某电站厂变压器容量为130MVA,低压侧两个分支容量都为65MVA,变比为525kV/10.5Kv,接线方式为Y0/△-11。变压器中性点零序CT为油浸式(内置)电流互感器,通流试验电缆无法直接穿过该CT,因此必须通过其它方法完成通流试验。
1. A厂变压器零序差动保护调试难点
1.1一次设备差异性
A厂变主接线配置为变压器高压侧直接接入GGIS母线,高压侧星形中性点穿过内置零序电流互感器直接接地。常规变压器零序CT是外置单元体。常规变压器通流试验时都是通过跨接变压器本体(变压器绕组阻值大,通流的电流小),直接用通流电缆穿过零序CT本体,而A厂变的厂变零序CT与变压器是一个整体单元(油浸式内置),通流时无法绕过变压器本体绕组,见图1。
2、通流试验简介
试验目的:
A厂变零序差动回路通流试验是厂变送电前一个必要条件。其目的主要是检测零序差动电流互感器二次电流大小及相位,确认厂变间隔所有电流互感器一、二次回路接线及极性的正确性,及检查零序差动保护装置定值整定正确性。
试验原理
1)短路电流计算
A厂变压器的参数如下:
型 号:SFFZ-130000/500
额定容量:130/65-65 MVA
额定电压:525×1.25% / 10.5-10.5 kV
半穿越阻抗:15%
分裂阻抗: 36%
联接组号:YNd11-d11
制造厂家:西安西电变压器有限责任公司
2)短路阻抗计算
A厂变高压三相短接后短路阻抗
X1=│(X1-2+X1-3-X2-3)│
X1-2、X1-3、X2-3为三绕组变压器三侧间阻抗
X1 为厂变高压侧等效电抗
三相短路后,即为1/3*x1=1/3*1/2*12=2
3)工器具选型
A厂变零序差动选用三相隔离调压器(厂变高压侧三相短接),忽略电缆阻抗,主变高压侧输出3A的三相电流,假设用三相调压器,则调压器输出电压:<调压器输出电压600V,故能用大容量三相调压器完成厂变零序差动通流。
最终选用的三相调压器:容量为30kVA,输入线电压380V,输出线电压0~600V。
试验方法:
根据A厂变短路电流计算的结果,本次通流试验采用三相升压调压器直接升压的方法;另由于保护装置为西门子保护,采样精度为15mA,为便于分析判断,采用两个阶段试验综合判断。
第一阶段通过继电保护仪模拟区外故障二次电流,判断装置采样及参数正确性。第二阶段通过钳形表测量二次电流大小及保护装置相位图,判断CT二次电流大小及相位,判断CT极性及变比正确性。此方案为第二阶段试验。
试验方案示意图如下,在缓慢升流升压的过程中观察电压和电流的变化,分阶段记录电压和电流值,直到达到装置显示的最小精度即可,以保证升压过程中负荷容量不超过三相调压器器的额定容量。
该试验数据验证了A厂变零序差动差保护CT接线方式与保护装置定值设定一致,即区外发生故障时高压侧电流和中性点侧零序电流都是从极性端流入保护装置.
至此,变压器零序差动保护调试工作结束。
4.结语
A厂变零序差动保护调试方法有效地验证了该特殊配置下的零序差动电流回路的正确,避免保护非正常动作,对于变压器启动有着重要的意义。
创新性:目前常规项目零序差动通流都是通过跨接变压器本体,而本项目首次使用短接变压器高压侧三相的方法,通过升压完成零序差动回路通流,完成带负荷零序差动保护极性验证。
推广性:该方法适用于类似配置及参数的变压器零序差动保护试验。
参考文献:
[1]高春如,大型发电机组继电保护整定计算与运行技术:中国电力出版社,2005.
[2]西门子公司. 西门子厂家7UT6xx说明書:7UT6xxx_Manual_A1_V040003_en[Z]. 2009.
作者简介:
王卫华(1978-03),男,汉,湖北人,本科,工程师,研究方向:电力。
关键词:零序差动;极性;通流
背景/引言
南方某电站厂变压器容量为130MVA,低压侧两个分支容量都为65MVA,变比为525kV/10.5Kv,接线方式为Y0/△-11。变压器中性点零序CT为油浸式(内置)电流互感器,通流试验电缆无法直接穿过该CT,因此必须通过其它方法完成通流试验。
1. A厂变压器零序差动保护调试难点
1.1一次设备差异性
A厂变主接线配置为变压器高压侧直接接入GGIS母线,高压侧星形中性点穿过内置零序电流互感器直接接地。常规变压器零序CT是外置单元体。常规变压器通流试验时都是通过跨接变压器本体(变压器绕组阻值大,通流的电流小),直接用通流电缆穿过零序CT本体,而A厂变的厂变零序CT与变压器是一个整体单元(油浸式内置),通流时无法绕过变压器本体绕组,见图1。
2、通流试验简介
试验目的:
A厂变零序差动回路通流试验是厂变送电前一个必要条件。其目的主要是检测零序差动电流互感器二次电流大小及相位,确认厂变间隔所有电流互感器一、二次回路接线及极性的正确性,及检查零序差动保护装置定值整定正确性。
试验原理
1)短路电流计算
A厂变压器的参数如下:
型 号:SFFZ-130000/500
额定容量:130/65-65 MVA
额定电压:525×1.25% / 10.5-10.5 kV
半穿越阻抗:15%
分裂阻抗: 36%
联接组号:YNd11-d11
制造厂家:西安西电变压器有限责任公司
2)短路阻抗计算
A厂变高压三相短接后短路阻抗
X1=│(X1-2+X1-3-X2-3)│
X1-2、X1-3、X2-3为三绕组变压器三侧间阻抗
X1 为厂变高压侧等效电抗
三相短路后,即为1/3*x1=1/3*1/2*12=2
3)工器具选型
A厂变零序差动选用三相隔离调压器(厂变高压侧三相短接),忽略电缆阻抗,主变高压侧输出3A的三相电流,假设用三相调压器,则调压器输出电压:<调压器输出电压600V,故能用大容量三相调压器完成厂变零序差动通流。
最终选用的三相调压器:容量为30kVA,输入线电压380V,输出线电压0~600V。
试验方法:
根据A厂变短路电流计算的结果,本次通流试验采用三相升压调压器直接升压的方法;另由于保护装置为西门子保护,采样精度为15mA,为便于分析判断,采用两个阶段试验综合判断。
第一阶段通过继电保护仪模拟区外故障二次电流,判断装置采样及参数正确性。第二阶段通过钳形表测量二次电流大小及保护装置相位图,判断CT二次电流大小及相位,判断CT极性及变比正确性。此方案为第二阶段试验。
试验方案示意图如下,在缓慢升流升压的过程中观察电压和电流的变化,分阶段记录电压和电流值,直到达到装置显示的最小精度即可,以保证升压过程中负荷容量不超过三相调压器器的额定容量。
该试验数据验证了A厂变零序差动差保护CT接线方式与保护装置定值设定一致,即区外发生故障时高压侧电流和中性点侧零序电流都是从极性端流入保护装置.
至此,变压器零序差动保护调试工作结束。
4.结语
A厂变零序差动保护调试方法有效地验证了该特殊配置下的零序差动电流回路的正确,避免保护非正常动作,对于变压器启动有着重要的意义。
创新性:目前常规项目零序差动通流都是通过跨接变压器本体,而本项目首次使用短接变压器高压侧三相的方法,通过升压完成零序差动回路通流,完成带负荷零序差动保护极性验证。
推广性:该方法适用于类似配置及参数的变压器零序差动保护试验。
参考文献:
[1]高春如,大型发电机组继电保护整定计算与运行技术:中国电力出版社,2005.
[2]西门子公司. 西门子厂家7UT6xx说明書:7UT6xxx_Manual_A1_V040003_en[Z]. 2009.
作者简介:
王卫华(1978-03),男,汉,湖北人,本科,工程师,研究方向:电力。