1000kv變壓器的調(diào)試補(bǔ)償變差動保護(hù)研究

1000kv變壓器的調(diào)試補(bǔ)償變差動保護(hù)研究

0主變與壓電補(bǔ)償變形式的差動保護(hù)裝置差異動態(tài)保護(hù)是對變量的主要保護(hù)。根據(jù)循環(huán)電流原理，主要用于保護(hù)串聯(lián)壓帶及其輸出線在高壓下的單帶短路故障，以及保護(hù)變量單鏈的短路故障。晉東南特高壓變電站1000kV變壓器由主變和調(diào)壓補(bǔ)償變組成,分別裝設(shè)了差動保護(hù)裝置。主變采用常規(guī)差動保護(hù)裝置,調(diào)壓補(bǔ)償變由于結(jié)構(gòu)特殊,差動保護(hù)回路較復(fù)雜。本文介紹了晉東南特高壓變電站1000kV變壓器的調(diào)壓補(bǔ)償變的差動保護(hù)配置,分析了調(diào)壓補(bǔ)償變差動保護(hù)的TA極性,研究了調(diào)壓補(bǔ)償變差動保護(hù)的現(xiàn)場試驗(yàn)。1變壓器主變過設(shè)置晉東南變電站變壓器為容量1000MVA、電壓1000kV,單相、油浸式、中性點(diǎn)無勵磁調(diào)壓自耦變壓器。主變采用3柱并聯(lián)結(jié)構(gòu)(單相5柱),電壓調(diào)整通過單獨(dú)的調(diào)壓補(bǔ)償變進(jìn)行,調(diào)壓補(bǔ)償變?yōu)檎{(diào)壓和補(bǔ)償兩芯共體。由于采用中性點(diǎn)無勵磁調(diào)壓將造成第三繞組電壓的較大變化,必須采用電壓負(fù)反饋進(jìn)行電壓補(bǔ)償。1000kV變壓器主變和調(diào)壓補(bǔ)償變相互獨(dú)立,其引出線套管數(shù)相應(yīng)增多,主變套管數(shù)與常規(guī)自耦變壓器相同,調(diào)壓補(bǔ)償變由于調(diào)壓變和補(bǔ)償變共體,需6只套管將引線接出,調(diào)壓變和補(bǔ)償變的引出線升高座內(nèi)裝有供調(diào)壓變和補(bǔ)償變差動保護(hù)用的電流互感器。1000kV變壓器原理如圖1所示。調(diào)壓變差動保護(hù)用電流互感器為TA5、TA6、TA7,補(bǔ)償變差動保護(hù)用電流互感器為TA4、TA6、TA7,其中TA6、TA7為調(diào)壓變和補(bǔ)償變共用TA。根據(jù)差動保護(hù)原理,調(diào)壓變差流平衡式為補(bǔ)償變差流平衡式為從外部電流二次回路分析,不考慮保護(hù)裝置軟件修改TA極性,當(dāng)TA一次極性端如圖1所示,即TA一次極性端在靠近母線側(cè)(主變外側(cè))時,調(diào)壓變要滿足式(1),其TA的二次繞組極性為TA5反極性(S2出線)、TA6反極性(S2出線)、TA7正極性(S1出線);補(bǔ)償變要滿足式(2),其TA的二次繞組極性應(yīng)為TA4正極性(S1出線)、TA6正極性(S1出線)、TA7正極性(S1出線)。由于TA6、TA7為調(diào)壓、補(bǔ)償變差動保護(hù)共用TA,TA6用于調(diào)壓變差動保護(hù)時要反極性(S2)出線,而用于補(bǔ)償變差動保護(hù)時卻要正極性(S1)出線。1000kV變壓器采用中性點(diǎn)無勵磁正反調(diào)壓方式,調(diào)壓裝置共有9檔,5檔為額定檔。當(dāng)調(diào)壓裝置處于1~4檔時,調(diào)壓繞組中的電流為正;當(dāng)調(diào)壓裝置處于6~9檔時,調(diào)壓繞組中的電流為負(fù)。隨著調(diào)壓裝置正負(fù)檔位切換,調(diào)壓變內(nèi)流過電流互感器TA5和TA6的電流極性也隨之改變,這時如不改變TA7的電流極性,就可能引起差動保護(hù)在主變運(yùn)行在6~9檔時誤動。以上2個問題通過二次回路難以解決,可以通過保護(hù)裝置軟件修改TA極性來解決。2變壓器二次蝦群與二次固定點(diǎn)保護(hù)1)根據(jù)1000kV變壓器的結(jié)構(gòu),主變保護(hù)配置在原有主體保護(hù)的基礎(chǔ)上,增設(shè)了調(diào)壓、補(bǔ)償變的比率差動保護(hù),以提高調(diào)壓變和補(bǔ)償變匝間故障的靈敏度。2)由于主變與調(diào)壓補(bǔ)償變獨(dú)特的連接方式,調(diào)壓變和補(bǔ)償變的差動保護(hù)用單獨(dú)的保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn),且保護(hù)用TA的配置均采用雙重化,TA的二次繞組與變壓器主體變差動保護(hù)相互獨(dú)立。由TA4、TA5、TA6、TA7四組變壓器升高座TA組成調(diào)壓補(bǔ)償變差動保護(hù)。為滿足調(diào)壓變和補(bǔ)償變差動保護(hù)共用TA的不同極性要求、簡化二次接線,保護(hù)裝置通過軟件修改TA極性,同時要求變壓器差動保護(hù)用升高座TA二次電流極性均以母線側(cè)為極性端,且各側(cè)互感器二次電流采用星行接線接入裝置。調(diào)壓補(bǔ)償變差動保護(hù)TA極性見表1。3)保護(hù)裝置設(shè)置了9個定值區(qū),分別對主變運(yùn)行在1~9檔時各繞組一次額定電流、電壓、變比等參數(shù)進(jìn)行整定,并在6~9檔通過軟件將調(diào)壓變?nèi)荰A(TA7)極性置反。差動保護(hù)定值分2部分:公共定值和所屬保護(hù)功能定值。與檔位有關(guān)系的是公共定值,檔位不同時公共定值不一樣,所屬保護(hù)功能定值整定差動保護(hù)動作功能,檔位變化時該部分定值不變。在運(yùn)行中應(yīng)特別注意,必須根據(jù)調(diào)壓裝置實(shí)際檔位來選擇保護(hù)裝置相應(yīng)檔位的定值。表2為調(diào)壓變在3檔(正極性)、6檔(負(fù)極性)和5檔(額定檔)時的定值。3調(diào)解補(bǔ)償變差動橋保護(hù)的極性試驗(yàn)3.1壓實(shí)變、補(bǔ)償變結(jié)果極性對差動保護(hù)至關(guān)重要,晉東南變電站主變的調(diào)壓變差動保護(hù)極性要求特殊,既要滿足調(diào)壓變和補(bǔ)償變差動保護(hù)共用TA的不同極性要求,又要解決正反調(diào)壓時引起的電流極性改變問題。這些功能都是通過保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)。本文以SGT756調(diào)壓補(bǔ)償變差動保護(hù)裝置為例,進(jìn)行了1000kV變壓器差動保護(hù)極性試驗(yàn)。分別在1~9檔的定值區(qū)對保護(hù)功能進(jìn)行了試驗(yàn),本文選取其中的3個檔位來說明調(diào)壓補(bǔ)償變差動保護(hù)試驗(yàn)結(jié)果。調(diào)壓變以調(diào)壓變角側(cè)TA7電流為基準(zhǔn)電流,即調(diào)壓變角側(cè)平衡系數(shù)為1,有調(diào)壓變星側(cè)公共繞組TA5平衡系數(shù)為調(diào)壓變星側(cè)補(bǔ)償側(cè)平衡系數(shù)為式中:Ie為基準(zhǔn)電流;ITA7N為調(diào)壓變?nèi)荰A額定電流;IYN為調(diào)壓變星側(cè)TA額定電流;KTA7為角側(cè)TA變比;KTA5為星側(cè)公共繞組TA變比;KTA6為星側(cè)補(bǔ)償側(cè)TA變比;ITA5為調(diào)壓變星側(cè)公共繞組TA二次電流;ITA6為調(diào)壓變星側(cè)補(bǔ)償側(cè)TA二次電流。補(bǔ)償變以補(bǔ)償變星側(cè)TA6電流為基準(zhǔn)電流,即補(bǔ)償變星側(cè)平衡系數(shù)為1,有補(bǔ)償變角側(cè)環(huán)內(nèi)TA4平衡系數(shù)為補(bǔ)償變角側(cè)調(diào)壓TA7平衡系數(shù)為式中:W為補(bǔ)償變額定容量;UYN為補(bǔ)償變星型TA額定電壓;KBN為補(bǔ)償變變比;KTA6為補(bǔ)償變星型TA變比;KTA4為補(bǔ)償變角側(cè)環(huán)內(nèi)TA變比;KTA7為補(bǔ)償變角側(cè)調(diào)壓側(cè)TA變比;ITA4為補(bǔ)償變角側(cè)環(huán)內(nèi)TA二次電流;ITA7為補(bǔ)償變角側(cè)調(diào)壓側(cè)TA二次電流。根據(jù)以上計算結(jié)果,分別模擬調(diào)壓變、補(bǔ)償變各繞組額定二次電流,進(jìn)行差動保護(hù)極性試驗(yàn)。調(diào)壓3檔變差動保護(hù)極性試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。試驗(yàn)結(jié)果表明,保護(hù)裝置改變了TA5、TA6的極性,滿足式(1)調(diào)壓變差流平衡的要求。補(bǔ)償變3檔差動保護(hù)極性試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。試驗(yàn)結(jié)果表明,保護(hù)裝置滿足式(2)補(bǔ)償變差流平衡式的要求。3.2補(bǔ)償變異性試驗(yàn)結(jié)果調(diào)壓變6檔差動保護(hù)極性試驗(yàn)結(jié)果見表5。試驗(yàn)結(jié)果表明,在負(fù)極性檔位時保護(hù)裝置改變了TA7的極性,滿足式(1)調(diào)壓變差流平衡的要求。補(bǔ)償變6檔差動保護(hù)極性試驗(yàn)結(jié)果見表6。試驗(yàn)結(jié)果表明,保護(hù)裝置滿足式(2)補(bǔ)償變差流平衡式的要求。3.3公共繞射線設(shè)置的異?，F(xiàn)象調(diào)壓變5檔差動保護(hù)極性試驗(yàn)結(jié)果見表7。補(bǔ)償變差動保護(hù)極性試驗(yàn)結(jié)果見表8。調(diào)壓變在5檔(額定檔)時,主變公共繞組直接接地,電流不流過調(diào)壓線圈,保護(hù)裝置差動保護(hù)不計算三側(cè)差流,但保留角側(cè)TA7電流,相當(dāng)于過流保護(hù),動作值為差動動作電流定值。由試驗(yàn)結(jié)果也可以看出,TA5、TA6加入電流時保護(hù)裝置無顯示,只顯示TA7電流。補(bǔ)償變各繞組在不同檔位時電流大小、極性都不發(fā)生變化。保護(hù)裝置滿足式(2)補(bǔ)償變差流平衡的要求。4調(diào)配補(bǔ)償變保護(hù)裝置1)為滿足調(diào)壓變和補(bǔ)償變差動保護(hù)共用TA的不同極性要求,簡化二次接線,保護(hù)裝置通過軟件修改TA極性。2