內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹

內(nèi)橋接線及其保護(hù)配置介紹二oo九年一月內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹一.內(nèi)橋接線介紹1.橋形接線的定義及特點(diǎn)橋形接線(bridge-circuitconfiguration）是由一臺斷路器和兩組隔離開交組成連接橋，將兩回變壓器—線路組橫向連接起來的電氣主接線。連接橋連接在變壓器—線路組的變壓器和斷路器之間的稱為內(nèi)橋接線；

連接橋連接在變壓器—線路組的斷路器和線路之間的稱為外橋接線。橋形接線中使用的一次設(shè)備數(shù)量少，占地小，能滿足變電所可靠性要求，具有一定的運(yùn)行靈活性，橋形接線適用于線路為兩回、變壓器為兩臺且基本無擴(kuò)建的變電站。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹

圖1內(nèi)橋接線示圖

圖2外橋接線示圖內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹2.內(nèi)橋接線與外橋接線的特點(diǎn)1)內(nèi)橋接線的任一線路投入、斷開、檢修或路障時，都不會影響其他回路的正常運(yùn)行，但當(dāng)變壓器投入、斷開、檢修或故障時，則會影響另一回線路的正常運(yùn)行。由于變壓器運(yùn)行可靠，而且不需要經(jīng)常進(jìn)行投入，因此在橋形接線中，內(nèi)橋接線的應(yīng)用較廣泛。2)外橋接線的變壓器投入、斷開、檢修或故障時，則不會影響其他回路的正常運(yùn)行。但當(dāng)線路投入、斷開、檢修或故障時，則會影響一臺變壓器的正常運(yùn)行。因此外橋接線適用于變壓器要經(jīng)常投入或斷開的情況。此外當(dāng)線路上有較大的穿越功率時，為避免穿越功率通過多臺斷路器，通常彩外橋接線。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹3.內(nèi)橋接線常規(guī)運(yùn)行方式1)3個斷路器DL1、DL2、DL3合上，兩條線路并列運(yùn)行。2)1號主變或2號主變停運(yùn)檢修，兩回線同時向不停運(yùn)的變壓器送電。3)DL1、DL3合上運(yùn)行，DL2熱備用，線路2為線路1的備用供電電源，采用備自投進(jìn)行投切。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹1.線路保護(hù)

在內(nèi)橋接線變電站（110kV及以下電壓等級）中，一般情況下，本站為線路的電能終端站，線路保護(hù)安裝在本站線路的對側(cè)變電站中，在本側(cè)，主變的高后備保護(hù)可作為線路保護(hù)來配置。另外，某些內(nèi)橋變電站安裝有110kV線路保護(hù)，那是因?yàn)閺木€路1輸入的電能通過內(nèi)橋和線路2向別的變電站輸出，在線路2處安裝線路保護(hù)。二.保護(hù)配置情況介紹內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹2.主變保護(hù)主變保護(hù)配置和普通主變保護(hù)配置的區(qū)別關(guān)鍵在于CT選用及保護(hù)出口的問題。1)當(dāng)1號、2號主變分列運(yùn)行，也就是內(nèi)橋開關(guān)在斷開位置，這種運(yùn)行方式就是正常的雙繞組變單獨(dú)運(yùn)行方式，對于主變來說是簡單的一進(jìn)一出，差動保護(hù)沒有任何誤動的可能，可靠性很高。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹2)當(dāng)只有一條進(jìn)線運(yùn)行，另一條進(jìn)線備用，內(nèi)橋開關(guān)在合位。以對1號主變差動保護(hù)動作情況為例進(jìn)行分析：d1、d2點(diǎn)故障時主變差動保護(hù)均能正確動作；d3點(diǎn)故障時，此故障發(fā)生在1號主變差動保護(hù)范圍之外，CT1、CT3中流過故障電流。此時，對于內(nèi)橋接線主變差動保護(hù)，其內(nèi)橋開關(guān)差動CT二次側(cè)是分別進(jìn)裝置還是差接后進(jìn)裝置，對保護(hù)結(jié)果將產(chǎn)生不同影響。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹3.橋開關(guān)保護(hù)橋斷路器保護(hù)可選擇限時電流速斷保護(hù)、充電保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)等。兩條線路并列運(yùn)行當(dāng)1號主變發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，差動保護(hù)拒動，限時電流速動保護(hù)將在Δt時刻跳開DL3，避免了線路L2和2號主變停運(yùn)，減小了事故影響范圍。同理，當(dāng)1號主變差動保護(hù)停用，限時速段保護(hù)可用做DL1和DL3之間短線路的保護(hù)。另外，若1號主變故障，則跳開DL1和DL3，當(dāng)DL3失靈時，失靈保護(hù)經(jīng)一延時，直接跳開DL2和2號主變總出口。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹2)兩條線路分裂運(yùn)行a.DL1、DL3在運(yùn)行，DL2在熱備用（即線路1在運(yùn)行、線路2在熱備用）

此時采用進(jìn)線備投方式，即一進(jìn)線帶兩主變運(yùn)行，無論進(jìn)線故障由線路保護(hù)跳開進(jìn)線斷路器1DL，或主變故障跳開1DL和3DL，備自投裝置檢測到母線無壓、線路2有壓、線路1無流，經(jīng)一時限跳DL1，確認(rèn)其跳開后，備自投動作合上DL2；內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹b.DL1、DL2在運(yùn)行，DL3在備用此時為橋開關(guān)備方式，投當(dāng)DL1因故障而跳開，備自投裝置檢測到I母無壓、II母有壓、線路I無流，經(jīng)一時限跳DL1，確認(rèn)其跳開后，備自投動作合上DL3。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹某日，變電站進(jìn)線Ⅰ線及主變壓器T1停電檢修,Ⅱ線給主變壓器T2送電。15:35后Ⅰ線與主變壓器T1檢修工作全部結(jié)束。三.案例介紹內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹1)17:23通過內(nèi)橋開關(guān)QF3空投T1,T2差動保護(hù)動作于跳開T2各側(cè)開關(guān)。由T2差動保護(hù)故障錄波顯示,高壓側(cè)電流出現(xiàn)直流偏移；2)17:28用進(jìn)線Ⅱ線通過QF2空載合閘T2時,T2的差動保護(hù)再次動作于跳閘。3)17:30拉開QS2刀閘,即退出T2,再次通過內(nèi)橋開關(guān)QF3空投T1時,T2的差動保護(hù)再次動作于跳閘,使得合閘失敗。17:40在斷開QS2刀閘的情況下,將T2的差動保護(hù)壓板退出,通過QF3送T1成功,但T2的差動保護(hù)裝置本身仍然判斷內(nèi)部故障并顯示跳閘。本次事故過程中T2在退出狀態(tài),中、低壓側(cè)電流為0。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹1.分析：1)先看上述第3次事故，在T2退出運(yùn)行情況下,理論上高壓側(cè)電流應(yīng)為0。而合閘QF3空送T1會產(chǎn)生幅值很大且包含有大量非周期分量的勵磁涌流。此涌流流過TA1和TA2,在涌流持續(xù)的暫態(tài)過程中,由于TA1和TA2傳遞特性不一致,產(chǎn)生數(shù)值較大的差電流,且差流是逐漸增大之后又逐漸衰減,這符合TA的暫態(tài)飽和特性,故可能導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹2)再看第2次事故。由于空投變壓器時會產(chǎn)生數(shù)值相當(dāng)大的勵磁涌流,其大小與變壓器內(nèi)部的剩磁和合閘角有關(guān)。本事故中后期通過對故障錄波器中電流的分析發(fā)現(xiàn),勵磁涌流出現(xiàn)間斷角,并且偏向時間軸一側(cè)，且勵磁涌流的暫態(tài)過程中二次諧波含量的最小值低于10%。而通常的二次諧波制動參考定值為15%~20%。在本方案中差動保護(hù)的二次諧波制動采用分相閉鎖方式,這種方式在變壓器合閘于故障時能快速切除,但在涌流時不能保證可靠閉鎖,造成差動保護(hù)誤動。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹3)在分析第1次事故前，先來解釋一個名詞：什么是“和應(yīng)涌流”？當(dāng)發(fā)電廠或變電所內(nèi)母線上連接兩臺或兩臺以上的變壓器時，如果一臺變壓器進(jìn)行空載合閘，在變壓器繞組中將出現(xiàn)勵磁涌流，與此同時，在與其并聯(lián)運(yùn)行的其它中性點(diǎn)接地變壓器繞組中也將出現(xiàn)浪涌電流，稱作和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流與勵磁涌流密切相關(guān)，交替產(chǎn)生。當(dāng)變壓器的勵磁涌流處于峰值附近時，母線電壓的瞬時值較低，此時不會產(chǎn)生和應(yīng)涌流；當(dāng)變壓器的勵磁涌流處于間斷期間，勵磁涌流為零；母線電壓恢復(fù)到額定電壓附近，變壓器在勵磁涌流的直流分量和高電壓共同作用下將產(chǎn)生和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流的性質(zhì)不僅取決于變壓器是否空載，還與變壓器中性點(diǎn)是否接地有關(guān)。中性點(diǎn)不接地時，將只產(chǎn)生勵磁涌流，不產(chǎn)生和應(yīng)涌流。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹

和應(yīng)涌流產(chǎn)生的根本原因是相鄰變壓器空投時涌流的非周期分量流過系統(tǒng)電阻產(chǎn)生非周期電壓,使正常運(yùn)行變壓器的磁鏈逐漸反向增大,最終達(dá)到反向飽和引起和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流與空投變壓器的勵磁涌流方向相反,偏向時間軸的另一側(cè),其峰值是逐漸增大再不斷衰減,持續(xù)時間較長。和應(yīng)涌流中較強(qiáng)的非周期分量會使TA發(fā)生暫態(tài)飽和,引起差流,導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹2.解決措施：1)本次事故中內(nèi)橋接線方式的T2差動保護(hù)誤動,其進(jìn)線TA和橋開關(guān)TA的二次側(cè)電流是先差接,然后再接入保護(hù),這與TA1和TA2分別接入保護(hù)有差別。因此,對于內(nèi)橋接線方式,主變壓器差動保護(hù)應(yīng)將高壓側(cè)的橋開關(guān)TA、進(jìn)線TA,以及中、低壓側(cè)TA分別接入差動保護(hù)裝置。2)內(nèi)橋接線變電站主變壓器差動保護(hù)的高壓側(cè)電流自進(jìn)線TA和內(nèi)橋TA,當(dāng)并列運(yùn)行的其中一臺變壓器空載合閘或發(fā)生區(qū)內(nèi)外故障時,均會導(dǎo)致進(jìn)線TA和內(nèi)橋TA一次側(cè)通過很大的勵磁涌流或短路電流。為防止TA暫態(tài)特性不一致的情況引起的誤動，應(yīng),在條件允許的情況下可以通過提高TA的準(zhǔn)確限值系數(shù)、提高TA變比以及降低TA二次側(cè)負(fù)載阻抗等方法來減小該不平衡電流。另外,還可將P級TA更換為剩磁系數(shù)較小的TP級,以進(jìn)一步減小TA暫態(tài)特性不一致的影響。內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置介紹3)發(fā)生勵磁涌流時,可能會存在某一相二次諧波含量較小的情況,為防止變壓器空載合閘時誤動,采用二次諧波“或門”閉鎖方式(或稱“交叉”