一次通流法检查主变限制性接地CT极性的方案
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关于220kV变电站CT极性检查分析黄华锡摘要:以差动保护装置为主的继电保护设备在利用差动保护原理运转的继电保护设备大批量使用的影响下,提高了对CT极性一致性的要求。
关键词:220kV;继电保护;极性一、引言由于继电保护中的差动保护、方向保护都需要确定功率正方向(也就是电流正方向),做到可以正确区分区外、区内故障,准确无误的计算差流,确保保护装置能够正确动作。
而对于主变间隔和出线,国内大部分的继保厂家都对CT的极性一端必须靠近母线做出了要求,以此来规定功率的方向,使差动保护、方向保护能够正确动作。
大多时候如果只计算差流,看其是否为0,那么在负荷相对较低的情况下是不能完全正确的判断CT极性的[1]。
二、母线差动保护在220kV变电站时的CT极性母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。
母线又称汇流排,是汇集电能及分配电能的重要设备,下面介绍下母线差动保护在220kV变电站时的CT极性:第一,母线差动的保护。
如果母线与元件不平衡的电流相连,便会很容易引起故障的保护,通过对电流相位的比较,根据每个连接元件不同的电流相位变化来辨别外部和内部故障的总线差动保护。
无论母线连接多大的元素数,在正常操作中或外部短路时,电流差动继电器会以180º流出和流入电流相位差,当内部出现故障时,几乎全部电流相位的每个元素都是一样的。
相比较,能够减小不平衡电流产生的影响,提高母线在差动保护时的灵敏度。
第二,单母线的完全差动保护。
在母线上所连接元件的全部访问的差分电路中,以及变比相同并且每个元件上都装有的电流互感器就是母线的完全差动保护,连接时要按照环流法的原理,所有极性相同的端子都要与相应的电流互感器的次级彼此连接,接入到差动继电器中[2]。
在母线外部出现故障时或正常运行时,流出电流的母线电流与流入总线的电流和为零,因此差动继电器将不能正常启动,当总线出现故障时,差动继电器流入的电流是所有元件短路电流之和,与此同时差动继电器会发生动作,切断母线上的所有元件的连接。
15.通流试验1.试验目的:通过对变电站各电压等级各间隔以及主变本体进行一次通流试验,以检查全站CT回路的极性、绝缘、变比、相序是否正确,保证全站保护可以安全投运。
2.试验依据标准:3.CT变比及变压器试验参数CT变比见附表1额定电压:(230±8x1.25%)/121/38.5kV额定电流:451.8/858.9/1349.7A额定频率:50Hz额定容量:180/180/90MVA连接组别:YNyn0d114.试验前提条件、设备及工具4.1:试验条件:1).一次设备安装完成,二次回路接线完成;2).现场提供380V三相电源;4.2:试验设备:1).万用表1块2).伏安相位表1块3).钳形电流表1块4).活口扳手2把5).螺丝刀1套6).6mm2或以上电缆2根7).网线或通讯线50米8).接地线3根5.试验前准备工作1).检查各CT接线端子盒内接线端子并紧固,确定无接线松动;2).检查二次回路端子排接线并紧固,打开连接片测量盘内盘外直阻不开路,合上试验端子连接片;3).检查二次回路N点接地;4).确定各间隔断路器、隔离开关处于断开位置;6.试验内容6.1母线间隔通流系统一次接线方式以双母线接线为例,通流间隔为一个主变间隔,一个线路间隔,一个母联间隔。
1).试验接线将380V交流电源接至升流器380V/A抽头,将80V/A三相接线柱引至调压器输入端子,并将调压器调至输出最小;将网线或通讯线接至升流器80V/A A相接线柱,另一端接于伏安相位表电压U1输入端子,N输入端子接地。
将线路间隔-2地刀导流排拆除,三相分别接于调压器三相输出端子。
操作开关刀闸,使线路间隔-2地刀合位,-1隔刀合位,断路器合位;母联间隔-1隔刀、-2隔刀合位,断路器合位;主变间隔-2隔刀合位,-2地刀合位,断路器合位。
其余刀闸全部分位。
2).试验步骤1.检查试验接线以及各间隔刀闸位置无误,如母线上存在其他间隔,确定其他间隔母线刀闸处于分位;2.启动试验电源,调节调压器,输出电流稳步上升,用钳形电流表测量输出电流,使输出电流大约80A左右(根据现场CT变比可适当调整);3.使用伏安相位表测量各CT绕组流过电流并记录,观察各间隔保护、测控、故障录波、电度表、母线保护、网络报文分析等装置采样值;4.记录完成后使待试验间隔开关刀闸位置同主变间隔,分开主变间隔断路器,测量新上间隔各CT绕组流过电流;5.待全部间隔CT测量完毕,将调压器将至最低,断开试验电源,收拾工具,恢复现场。
CT的极性的详细介绍电流互感器(CT)是电力系统重要的电气设备,它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。
其接线的正确与否,对系统的保护、测量、计量等设备的正常工作有极其重要的意义。
在新安装CT及投运或更换CT二次电缆时,测定CT极性的正确性,已经是继电保护工作人员必不可少的工作程序。
下面将对CT极性测定展开详细的介绍:一、What---什么是CT的极性?极性就是铁芯在同一磁通作用下,一次线圈和二次线圈感应出的电动势,其中两个同时达到高电位的一端或同时为低电位的一端称为同极性端。
所谓电流互感器(CT)极性是指它的一次绕组和二次绕组间电流方向的关系。
按照规定,CT一次绕组的首端标为P1,尾端标为P2;二次绕组的首端标为S1,尾端标为S2。
在接线中,P1和S1、P2和S2称为同极性端。
假定一次绕组的电流I1从首端P1流入,从尾端P2流出时,二次绕组中感应的电流I2是从首端S1流出,从尾端S2流入,此时在铁芯中产生的磁通方向相同,这样的CT极性标志称为减极性。
反之,称为加极性。
常用的电流互感器,除有特殊规定外,均采用减极性。
二、Why---为什么要测定CT的极性?电流互感器在交接及大修前后都必须进行极性测定,除此之外,当运行中的差动保护、功率方向保护误动作或电度表反转时也要进行CT的极性检查,这是因为如果电流互感器在接线时把极性接错,将会产生以下危害:1、电流互感器如用在继电保护电路中,将引起继电保护装置的误动或拒动,同时会影响电力系统的运行监控和事故处理,严重时还会危及设备及人身安全。
2、电流互感器如用在仪表计量回路中,将会使各种仪器、仪表的指示和电能计量不正确。
3、采用不完全星形联结的电流互感器,若任意一相极性接反,都会引起未接电流互感器的一相(一般为中相)较其它相电流增高倍。
4、采用不完全星形联接的电流互感器,若两相均接反,虽然二次侧的三相电流仍能保持平衡,但与相应的一次侧电流的相角差为180°,从而将使电度表反转。
1调试目的变电站系统设备安装、接线完毕后,整组启动试验前,需要完全彻底地检查、校验一次接线系统正确性。
通过在变电站一次系统加电流试验,有效缩短启动试验中的时间。
2调试依据2.1 《继电保护及电网安全自动装置检验条例》(1988年版,水力电力出版社)2.2 《电气设备安装工程电气设备交接试验标准》(GB50150-2006)2.3 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》(电力工业部 1994年1月)2.4 《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-1993)2.5 设计图纸、厂家技术资料3 设备及系统简介3.1. 系统简介江苏斯尔邦石化有限公司220KV变电站工程3.1.1 220KV 系统1.本期进线2回进线2.户内GIS封闭式组合电器,安装7个间隔:出线2回;3.安装2台三相双绕组有载调压变压器,容量分别为:180000kVA3.1.2 35KV 系统1.35kV线路本期2回主变进线,20回出线;2.35kV设4套无功补偿装置。
3.户内照明系统及消防报警系统。
4. GIS 封闭式组合电器GIS报警系统。
5.设备单体调试及系统整组调试。
3.2. 电气主要设备参数4调试内容4.1检查全站一次接线相位的正确性;5仪器设备的配置6调试应具备的条件6.1 变电站系统全部电气一、二次设备安装、主接线完毕。
6.2 变电站所有一次设备(变压器、开关、刀闸、电缆、CT、PT等)单体调试完毕且全部合格,开关、刀闸操作正常。
6.3 CT二次回路中的所有连片都已连接封好,在CT根部端子排用试灯检查电流回路无开路现象。
6.4 电压回路查线完毕,所有熔断器完好,在PT根部端子排用万用表电阻档检查各相负载电阻在正常范围。
7调试步骤7.1 试验前的准备工作7.1.1 准备临时电源线及临时电源接入位置的选择7.1.2 将选择好的两路临时电源开关进行相位及相序测试正确无误7.1.3 检查一次回路的电气连接点是否已经全部完好7.1.4 电气连接点检查完好后分电压等级进行绝缘测试7.1.5 主变高压套管引线拆除与主变套管进行绝缘处理7.1.6 主变35KV套管与35KV母线拆除进行绝缘处理7.2 试验步骤(220KV GIS部分)7.2.1 将准备好的临时电源分别接入东斯2E15、东斯2E16进线套管的A、B、C三相(三相正序380V电压)7.2.2合上220KV东斯2E15进线 2E155、2E151隔离开关 2E15断路器7.2.3合上220KV东斯2E16进线 2E165、2E161隔离开关 2E16断路器7.2.4合上220KV1#主变26011、26013 隔离开关 2601断路器7.2.5合上220KV2#主变26021、26023 隔离开关 2602断路器7.2.6操作完毕合上临时电源开关,在主变高压引线进行相序及相位测试7.2.7相序及相位测试完毕后将临时电拆除7.3 试验步骤( 35KV 部分)7.3.1将准备好的临时电源分别接入主变35KV进线母线(三相正序380V电压)7.3.2合上35KV1#主变301A、301B 断路器合上301B1 301A2隔离刀7.3.3合上35KV2#主变302A、302B 断路器合上302B1 302A2隔离刀7.3.4合上10万吨EVA 1#线31051隔离刀、3105断路器合上10万吨EVA 2#线32081隔离刀、3208断路器7.3.5操作完毕合上临时电源开关,在10万吨EVA 1#线、10万吨EVA 2#线出线仓进行相序及相位测试(甲母)7.3.6(甲母)测试完毕后拉开临时电源7.3.7拉开10万吨EVA 1#线3105断路器、31051隔离刀拉开10万吨EVA 2#线3208断路器、32081隔离刀7.3.8合上10万吨EVA 1#线31052隔离刀、3105断路器合上10万吨EVA 2#线32082隔离刀、3208断路器7.3.9操作完毕合上临时电源开关,在10万吨EVA 1#线、10万吨EVA 2#线出线仓进行相序及相位测试(乙母)7.3.10相序及相位测试完毕后将临时电拆除8 安‘全注意事项8.1 该试验中带电设备较多,带电范围较广,因此应在各带电设备处加强监护,相互之间保证可靠通讯。
一次注流检查变压器限制性接地CT极性的方法分析摘要:本文通过对变压器限制性接地保护原理的分析,结合实际工程提出一次侧注流检查变压器限制性接地CT极性的方法。
关键词:变压器一次注流限制性接地CT极性1、前言在变压器中性点直接接地的电力系统中,变压器内部单相接地时相电流比率制动差动保护的灵敏度较小,如果装设变压器限制性接地保护,反应变压器内部单相接地故障时零序差动电流,其灵敏度要高于相电流差动保护,变压器限制性接地保护又称变压器零序比率制动差动保护,是变压器保护重要组成部分。
2、变压器限制性接地保护的原理变压器限制性接地保护是对变压器高压侧星形绕组内部接地故障的保护,其工作原理是通过比较变压器高压绕组出线端与中性点的零序电流的大小和方向,即以零序电流差作为保护起动的判据。
限制性接地保护接线方式如图1所示。
T为YNd11接线变压器,Y侧出线端TA.A、TA.B、TA.C三相电流互感器组成的零序电流过滤器,由此测得变压器出线端的3倍零序电流3,TA.0为变压器中性点零序电流互感器,由此测得变压器中性点侧的3倍零序电流3。
当区外单相接地短路时,3和3大小相等方向相反,零序电流的矢量和3保护不动作;当区内单相接地短路时,3和3大小不等,方向相同,33(为限制性接地保护动作值),保护可靠动作。
图1 限制性接地保护典型接线图3、试验方法根据限制性接地保护的动作原理,TA.0零序互感器CT极性安装正确与否是非常重要的。
试验接线如图2所示。
当变压器高压侧三相负载不对称时,三相电流矢量和不为零,必然有零序电流存在。
将Y—Δ接线的变压器低压侧开路,Y侧出线端三相绕组短接,在此出线端与中性点出线之间施加单相试验电源,在变压器Y 侧产生零序电流。
零序电流计算如下式:3I0=U/Z0 (1)式中,U:试验电源电压(V)3I0:试验电源电流即零序电流(A)Z0:变压器零序阻抗(Ω)此时,由于三相电流大小方向一致,3和3大小相等方向相反,3差流接近于零,如果CT接线有误,必有差流存在。
CT极性辨识及接线1、基本法则CT是一个按照绕组变比反应一次设备电流情况的设备,为了真实反应一次电流,要遵循最根本的法则:一次侧电流从CT一端流进,二次侧电流就从CT相对应一端流出。
这个法则不管CT极性标注是否正确,也不管一次电流从CT的极性端或者非极性端流进,因为这个法则是根据电磁感应原理得出的。
2、极性标注CT的极性标注是方便CT设备的安装和使用而产生出来的,人们统一遵守的一个规则而已。
实际上,CT的极性标注也是遵循以上根本法则而得出的一个规则。
CT极性的标注如何得来?国产电流互感器的一次绕组首端标以L1,末端标以L2;二次绕组首端标以K1,末端标以K2。
电流互感器一次绕组和二次绕组的首端采用同极性端子。
当一次绕组中电流下方向自L1流向L2端,则二次绕组是电流正方向在绕组内部自K2流向K1,而在外电路的仪表中是从K1端流出由K2端流回。
在一、二次绕组电流的正方向是相反的,铁芯中合成磁势是一、二次绕组的磁势之差。
若忽略励磁电流,则一、二次侧电流是同相的,这种标志方法称为减极性标志法。
此时经电流互感器接入的仪表测量的电流方向与把仪表直接接入一次电路中的方向相同。
按照以上介绍,就得出一个规则:一次侧电流从同极性端流进,二次侧电流从同极性端流出。
根据此规则,我们就知道CT接入到保护设备、测量设备等二次装置,装置采集电流是否反映了一次侧电流的真实方向。
3、我厂三相星型接线CT对于我厂,很多保护、测量用的CT接线都为三相星型接线。
一次侧极性标注为P1、P2,二次侧标注S1、S2。
一般情况,CT极性指向为P1→P2,指向被保护设备;二次侧电流则由A、B、C三相的S1端流出,而A、B、C三相的S1端则短接成为N,成为四线制。
流入保护装置时,A、B、C三相的S1流入,N线流回。
2222222222LB2LB2LB2LB2号发电机(2G)出口有TA10~TA13,P1→P2的指向是背对发电机(2G)向外;发电机(2G)尾部有TA06~TA09,P1→P2指向发电机(2G)向内。
通过变压器一次通流试验效验变压器各种差动保护的方法2009年第1期西北电建?49?通过变压器一次通流试验效验变压器各种差动保护的方法赵东升(西北电力建设调试施工研究所西安市710032)【摘要】在以往的调试试验及交接规程中并没有明确要对变压器进行一次通流试验,一般都是在对变压器的各项常规试验完成后及对二次保护及回路检查完成后,直接就对变压器进行启动试验,在试验中经常发生cT极性接错等问题,虽然不会造成很大的损失,但还是造成了一定的负面影响.在国外工程中由于广泛投入的变压器零序差动保护,CT极性的接错就有可能导致严重的事故.本文通过变压器一次通流试验效验CT极性这个方法,可以较好的解决这个问题.【关键词】变压器一次通流变压器零序纵联差动保护0概述变压器一次通流试验的目的主要是为了检验变压器高低压侧的CT变比和校验变压器差动保护CT接线的正确性,除此之外,还可以复查变压器的变比及变压器的短路阻抗的大小.在以往的调试经验中,对变压器的套管CT极性确认通常是由安装单位或制造厂家提供,但是经常由于制造厂家资料不全或安装单位交接试验不完善,造成套管CT极性无法确认,使得进行变压器启动试验时具有相当的盲目性,往往是等到变压器带负荷后,才能确认变压器保护用CT极性.但是在国外工程中,由于变压器零序差动保护的广泛投入,造成这种带负荷后再确认保护用CT极性的方法变的相当的危险,因为变压器零序CT只有在变压器故障时才有电流,如果零序CT极性错误就会导致变压器区内故障时保护拒动,区外故障时保护误动,有可能造成严重的事故.随着笔者在印度DURGAPUR和SAGARDIGHI电厂调试期间,发生的几起由于零序CT极性的错误造成变压器零序差动误动而导致的事故中,更凸显了在变压器启动试验前确认变压器保护用CT极性的重要性.1变压器零序纵联差动保护简介变压器星形接线的一侧,如中性点直接接地,则可装设变压器零序纵联差动保护.零序差动回路由变压器中性点侧零序CT和变压器星形侧CT的零序回路组成.该保护对变压器绕组接地故障反映较灵敏.同样,对自耦变也可设置零序纵联差动保护,由于现在保护装置多采用其高压侧,中压侧及公共绕组侧CT的自产零序电流组成零序差动保护,故中性点侧零序CT极性不用考虑,其零序差动保护用CT极性不易接错,所以不在本文讨论范围内.根据长期运行经验说明,零序纵联差动保护用工作电压和负荷电流检验零序纵联差动保护接线的正确性较困难.在外部接地故障,有由于极性接错而造成的误动作.故该保护的正确动作率较低.检查变压器差动保护及零序差动保护的极性的方法主要是变压器一次通流试验,下面我们将介绍几种变压器一次通流试验的方法.SAGARDIGHI电厂起备变和高厂变保护采用的是南瑞继保的RCS900系列保护装置,差动保护设置如图1,2,其中变压器差动保护用CT极性为180.接线,变压器零序差动CT极性为0o接线. 2变压器一次通流的方法2.1变压器三相短路试验法该试验方法是先将变压器的低压侧三相短接接地,利用一路专用的试验电源(通常是380V 试验电源)加入变压器的高压侧,这样在变压器高低压侧都将有短路电流流过,通过这个电流就可以校验差动保护的接线极性,试验接线如图1.这个试验中最重要的一点就是要选择容量足够的试验电源,在试验前可以通过试验电压及变压器的额定参数计算出变压器高低压侧短路电流的大小(式l及式2),然后通过高压侧短路电流来计算理论试验容量(式3),但考虑到安全性,试验电源的容量一般要在理论试验容量的基础上再放大1.5倍以上.?50?西北电建2009年第1期图lS厂l起备变差动保护用CT极性图图2S厂#1A高厂变差动保护用CT极性图SFZ10-25000/20图3变压器三相短路试验接线图……………………………………………………式2St=1.5x√×Ut×Ihxnht………………………………………式3××2009年第1期西北电建?51?其中:Ij,I1分别为变压器高低压侧的CT二次短路电流;Uf,Uh,Ul,Ud%分别为试验电压,变压器高压侧额定电压,低压侧额定电压以及变压器的短路阻抗电压;nlnI.分别为变压器高低压侧差动保护用TA的变比;s,S分别为试验电源的容量及变压器的额定容量.2.2变压器单相短路试验法该试验方法是在三相短路试验时短路电流太小的情况下,采用专门的试验仪器提高试验电源的电压从而达到提高短路电流的目的,试验接线如图所示,校验A相的差动C1’的接线极性时,由于变压器高压侧是三角形型接线方式,所以高压侧电压应加在AB相上(DY-1变压器),将低压侧a 相接地或与变压器低压侧的中性点相连,这样高压侧A相线圈中就有比较大的短路电流,其他两相绕组虽然也加了电压,但由于变压器低压侧是空载状态,电流很小,几乎为零.校验B,C相的差动CT极性接线的方法类似.如果变压器的中性点是经高阻接地或低压侧短接接地点距离变压器中性点太远无法直接相连,也可直接将低压侧三相短接接地,不过这种试验方法要求试验电源的容量比单相接地时的要大,在这种试验方法下,低压侧B,C相均有电流流过,其大小是A相电流的一半,角度相差180度.图4变压器单相短路试验接线图(YD.11)通过变压器单相短路试验方法,我们可以通过钳型相位表检查高低压侧保护用CT二次电流相位应为150.,低压侧CT与低压侧零序CT二次电流相位应为0Oo起备变单相短路试验接线图如图5,通过钳型表可以分别检测高压侧与低压侧各分支CT二次电流相位应为180.,高压侧,低压侧保护用CT和与之对应的零序CT二次电流相位应为Oo.2.3变压器高低压侧短接通流法在变压器带负荷试验或机组启动试验时才进行变压器的差动CT极性的校验,这时一旦差动CT的极性接错,将对调试工作造成很大的被动:在这里为大家介绍一种实用有效的小电流的测量方法,该方法理论上可以保证对无限小的电流的准确测量,利用该方法任何变压器的一次通流试验都可以顺利进行.实际上,方法很简单,就是将小电流的回路在保护屏的端子断开,用我们事先准备好的导线串联到该回路中,不过我们的导线不是普通的一根线,而是绕了N个圈的导线(具体绕多少圈视具体情况而定),这样在用钳型相位表测电流时,只要用钳型相位表测这N个圈的电流,因为电流已经扩大了N 倍,在理论一k只要绕的圈足够多,无论多小的电流都能测出.其试验接线如图7所示.图7测试小电图接线图3.1应用及效果在SAGARDIGHI电厂的400kV升压站一次通流试验中,我们采用以上的这种用钳型相位表测量极小电流测试方法,取得了良好的结果.由于升压站CT变比较大,而我们使用的一次通流设备容量较小,CT的二次电流还不到10mA,首先我们在没有串接导线的情况下采用钳型相位表测量了一次高低压侧的电流及相角,可以看出测量的数据与理论的数据相差很大,相角也根本不正确,于是我们在保护屏将一根绕了5圈的试验导线串接进CT的二次电流回路中,然后重新用钳型电流表测量了2次,电流值与实际计算电流基本一致,相角也正确.(上接13页)2009年第1期西北电建?13?其目的是首先检查发变组主系统所有保护,测量用CT二次电流回路接线,变比,极性,相序的正确性,保证保护装置的正确投入.其次动态检查发变组短路特性曲线符合厂家设计要求.3.3-3发电机空载特性试验其目的是首先检查发电机,主变,PT等一次系统及其设备承受额定电压的能力以及PT二次回路接线,变比,电压相位,相序的正确性.其次是动态录制发电机空载特性曲线符合厂家设计要求. 3.3.4发电机励磁系统动态试验主要包括A VR自动方式下的起励试验,A VR自动方式下的电压调节范围检查,手动方式下起励试验,手动方式下的电压调节范围检查,通道切换试验,10%阶跃试验,逆变灭磁试验等.3.3.5发电机同期系统试验将发电机电压通过发变组一次系统升至系统空母线上,对PT二次回路和同期系统进行动态检查.3.3.6假同期试验此试验是用隔离刀闸将发电机与系统实际隔离,模拟发电机与系统进行”同期”并列的全过程.通过此项试验,进一步确认发变组一次系统,特别对”自动准同期装置”的工作性能,进行检查确认.通过人为改变发电机频率,电压,观测同期装置的调节性能.3-3.7发电机与电网系统同期并列完成上述试验后,恢复系统正常运行工况,进行发电机与电网系统的并列操作,建议在并网前解除发电机逆功率保护.在发电机并网之后,及时检查发变组逆功率保护的方向性是否正确,确认无误后投入运行.同时检查相应的功率表,电能表运行的正确性.3.4电气带负荷试验3.4.1进行保护回路及测量回路检查,注意检查差动保护的不平衡电流,并做好相应的记录.3.4.2完成励磁调节器的带负荷试验.3.4.3在不同负荷下,测量发电机轴电压.3-4.4完成厂用电源带负荷切换试验.3.4.5在机组甩负荷试验时,测录甩负荷前后发电机励磁调节器有关的电气量的变化,超调量,振荡次数及稳定时间等.3.5完成机组14天可靠性试运行根据中印合同要求,机组要进行14天可靠性试运行,其中三天要求满负荷运行,其余时间将根据业主要求进行负荷调整.做为电气专业,主要解决试运期间出现的技术问题.同时做好机组记录,定期采录运行数据,统计电气保护,自动控制装置的投入情况.4结束语在电力系统基建中,调试作为一个关键的环节,直接关系到机组的安全,稳定,可靠,经济.尤其涉外的工程,我们更应该通过科学合理的组织,精心的准备,细致的工作,圆满地完成这一关键性的步序,不仅是对业主方负责,更是体现我们国家在这一领域调试技术的水平,代表着国家的荣誉和利益.………i…in………i………一n…iin…i…………(下转52页)’4结语变压器一次通流试验可以真实的模拟变压器的正常运行工况,因此利用变压器的一次通流试验可以安全高效的校验变压器的接线组别,变比以及其TA二次接线的极性,保护装置定值的整定等,尤其针对于国外工程中变压器零序差动保护TA二次接线的极性效验,因此笔者认为该方法应在以后的调试中得到推广应用.至于关于小电流的测试方法,其原理很简单,每一个做调试的人都知道,因此这种方法也很容易推广,而且特别在对变压器进行一次通流试验时可能应用的比较多.。
15.通流试验1.试验目的:通过对变电站各电压等级各间隔以及主变本体进行一次通流试验,以检查全站CT回路的极性、绝缘、变比、相序是否正确,保证全站保护可以安全投运。
2.试验依据标准:3.CT变比及变压器试验参数CT变比见附表1额定电压:(230±8x1.25%)/121/38.5kV额定电流:451.8/858.9/1349.7A额定频率:50Hz额定容量:180/180/90MVA连接组别:YNyn0d114.试验前提条件、设备及工具4.1:试验条件:1).一次设备安装完成,二次回路接线完成;2).现场提供380V三相电源;4.2:试验设备:1).万用表1块2).伏安相位表1块3).钳形电流表1块4).活口扳手2把5).螺丝刀1套6).6mm2或以上电缆2根7).网线或通讯线50米8).接地线3根5.试验前准备工作1).检查各CT接线端子盒内接线端子并紧固,确定无接线松动;2).检查二次回路端子排接线并紧固,打开连接片测量盘内盘外直阻不开路,合上试验端子连接片;3).检查二次回路N点接地;4).确定各间隔断路器、隔离开关处于断开位置;6.试验内容6.1母线间隔通流系统一次接线方式以双母线接线为例,通流间隔为一个主变间隔,一个线路间隔,一个母联间隔。
1).试验接线将380V交流电源接至升流器380V/A抽头,将80V/A三相接线柱引至调压器输入端子,并将调压器调至输出最小;将网线或通讯线接至升流器80V/A A相接线柱,另一端接于伏安相位表电压U1输入端子,N输入端子接地。
将线路间隔-2地刀导流排拆除,三相分别接于调压器三相输出端子。
操作开关刀闸,使线路间隔-2地刀合位,-1隔刀合位,断路器合位;母联间隔-1隔刀、-2隔刀合位,断路器合位;主变间隔-2隔刀合位,-2地刀合位,断路器合位。
其余刀闸全部分位。
2).试验步骤1.检查试验接线以及各间隔刀闸位置无误,如母线上存在其他间隔,确定其他间隔母线刀闸处于分位;2.启动试验电源,调节调压器,输出电流稳步上升,用钳形电流表测量输出电流,使输出电流大约80A左右(根据现场CT变比可适当调整);3.使用伏安相位表测量各CT绕组流过电流并记录,观察各间隔保护、测控、故障录波、电度表、母线保护、网络报文分析等装置采样值;4.记录完成后使待试验间隔开关刀闸位置同主变间隔,分开主变间隔断路器,测量新上间隔各CT绕组流过电流;5.待全部间隔CT测量完毕,将调压器将至最低,断开试验电源,收拾工具,恢复现场。
CT极性问题探讨
近来由于验收工作的增加,对CT的极性问题也关注多了一点,以下是一点心得:
我们在考虑CT绕组极性接法时,都是假设被保护对象故障后,其电流的走向(一次电流),然后确定其二次电流的走向。
如图所示:高压侧CT一次极性端P1在母线侧,P2在主变侧。
当变压器发生故障时,其一次电流从P1流向P2,规定这个方向为正方向,而对于保护来讲,其二次电流正方向为A1流向N1。
1、主变差动保护、后备保护用的CT极性接法是:CT一次极性端P1在母线侧,P2在主变侧时,CT绕
组采用正极性接法;反之则采用反极性接法。
2、主变测量、计量用的电流互感器极性接法与变压器差动保护用的电流互感器极性接法一样。
3、线路电流互感器用于线路保护、测量、计量、录波时的极性接法是:CT极性端P1在母线侧,P2 在线路侧时,CT绕组极性采用正极性接法;当CT极性端P1 在线路侧,P2在母线侧时,CT绕组极性采
用反极性接法。
4、线路电流互感器用于母差保护时,要求所有母差CT绕组极性接法统一,即全部正极性接法或者全部反
极性接法。
一次通流法变压器限制性接地CT极性检查方案的分析
黑龙江省电力科学研究院国际工程部韩野
摘要:通过对变压器限制性接地原理的分析,对变压器限制性接地CT极性检查的有关问题进行探讨,介绍了三种可行的试验方法,并结合实际工程,给出一次通流法检查变压器限制性接地CT极性方案的具体步骤。
关键词:变压器一次通流限制性接地 CT极性
长期以来,电力系统调试中一直采用二次查线、通流法来检查变压器限制性接地CT极性及保护装置。
但在国际工程中,通过一次通流方式检查变压器限制性接地CT极性及保护装置的正确性正在被广泛采用。
1、变压器限制性接地保护的原理
变压器限制性接地保护,又称之为零序差动保护,用于对变压器高压侧星形绕组的接地故障实施限制性接地保护。
其基本原理是通过比较变压器高压绕组两侧电流互感器的零序电流的大小和方向,即以零序电流差来作为保护起动的判据,将保护设计成仅响应某一特定区域的故障,且以直接比较区域边界量来实现的。
保护兼有零序保护与差动保护的特色,无需与其它保护相配合,同时对变压器高压侧电缆引出线的接地也能有效避越,是一种非常值得借鉴的行之有效的变压器绕组接地保护。
2、变压器限制性接地CT极性检查的必要性
由于变压器限制性接地保护是反应变压器高压侧出线端零序电流与中性点零序电流之差而动作的一种保护,且在正常运行期间不会产生零序电流,因此即使CT极性接错,由于没有差流,保护也不会动作,因而运行维护人员很难发现接线错误。
如此时变压器高压侧电缆引出线发生接地故障,这个穿越的零序电流就会使保护误动作,进而造成变压器停运的事故。
因此,在变压器投运前对限制性接地CT极性的检查是非常必要的。
3、试验方法
变压器限制性接地保护多采用变压器本体套管CT,现场已安装就位,无法采用恒流源穿过待检查CT的方法,因此只能采用变压器绕组一次注流的方式来实现CT极性的检查。
3.1 采用测量短路阻抗的方法
A、单相对中性点施加电源
接线如图1所示,对星形—三角形接线的变压器,低压侧短接,在高压侧出线端一相对中性点施加电源。
限制性接地保护就是依据TA1三相矢量和与TA2的差流的大小而动作。
图1 单相短路阻抗法
根据变压器的说明书,可查到变压器的额定容量S e,额定电流I e,额定电压U e ,短路阻抗U k %等相关数据。
按公式式1计算出变压器高压侧额定阻抗R Z。
按公式2计算出在试验电压下的零序电流
R Z=U e*U e/S e 公式1
公式1中,S e:变压器额定容量(VA)
U e:变压器额定电压(V )
R Z:变压器高压侧额定阻抗(Ω)
U= R Z*U k %*I0公式2
公式2中,U:试验电源电压(V)
I0:试验电源电流即零序电流(A)
U k %:变压器短路阻抗(%)
这样在变压器高压侧与中性点之间就有个穿越零序电流,此时TA1、TA2的差流为零。
我们利用这个零序电流就可以检查CT极性的正确与否。
由于采用单相电压,这样在电源侧就存在零序电流的问题,且大容量变压器高压侧绕组额定阻抗一般很高,在试验前一定要核算试验电源容量能否满足要。
为了避免在电源侧产生较大的零序电流,我们可以采用施加三相电压法。
B、施加三相电源法
接线如图2所示,对星形—三角形接线的变压器,低压侧短接,在高压侧出线端任意两相与中性点一起施加三相电源。
图2 三相短路阻抗法
如图2所示,试验电源的A、B相接在变压器的A、B相引线端,试验电源的C相接在变压器的中性点引出端。
同样按照公式1、2计算出试验电流,此时注意试验电压为线电压。
这样在中性点处就产生个零序电流,此电流大小方向与电源C相电流一致,因此对于试验电源来讲就不存在零序电流的问题。
因为TA1的A、B相矢量和就是TA2的零序电流即C相电流,差流为零,如A、B相或中性点CT接线有误就会有差流产生。
3.2 采用测量零序阻抗的方法
接线如图3所示,对星形—三角形接线的变压器,低压侧开路,在高压侧出线端三相短接对中性点施加单相电源。
图3 零序阻抗法
对于零序阻抗而言,任意瞬间,所有三相零序电流的大小、方向都是一样的,即他们的矢量和不等于零,必然有零序电流存在。
根据零序阻抗的基本概念,采用变压器三绕组短接后对中性点施加单相电源的方法产生零序电流。
按公式3计算零序电流大小
3I0=3*U/Z0 公式3
公式3中,U:试验电源电压(V)
3I0:试验电源电流即零序电流(A)
Z0:每相零序阻抗(Ω)
正常情况下,由于三相电流大小方向一致,因此TA1的矢量和与TA2的差流为零,如CT接线有误,必有差流存在。
现简要介绍马来西亚民都鲁工程一次通流法主变限制性接地CT极性检查的具体步骤。
主变参数为:额定容量:155MVA、额定电压:285/13.8kV、零序额定阻抗:20.47Ω出线端CT:1000/1A 中性点CT:1000/1A
保护装置:南瑞RCS-985TS_B 变压器保护装置
南瑞变压器限制性接地保护即零序比率差动保护。
动作方程如公式4
公式4
其中I01:高压侧的自产零序电流
I0n:中性点零序电流
I0cdqd:零序比率差动起动定值
I0d:零序差动电流
I0r:零序差动制动电流
K0bl:零序差动比率制动系数整定值,推荐K0bl整定为0.5。
当满足以上条件时,零序比率差动动作。
式中自产零序电流的极性和中性点零序电流的极性采用零度接线方式。
由上式可知,零序差流就是变压器引出线端三相CT矢量和与中性点CT矢量之差。
当有穿越的零序电流存在时,如CT极性正确,零序差流必为零。
考虑现场试验电源因素,我们采用零序阻抗法检查CT极性。
试验电源电压采用10kVA单相调压器,输出电压400V。
计算结果如下:
零序电流3I0大约为20A(试验电压400V,按公式3计算)
TA1二次为0.007A,TA2二次为0.02A。
正常时,差流应为0A,
当短接TA1二次任意一项时,差流应为0.007A,反接时,差流应为0.014A 当短接TA1二次任意二项时,差流应为0.014A,反接时,差流应为0.028A 当短接TA1二次三项时,差流应为0.02A,反接时,差流应为0.04A
当短接TA2二次输出线时,差流应为0.02A,反接时,差流应为0.04A。
试验中,实测数据如下:
零序电流3I0为19.9A
TA1二次为0.019/3A, TA2二次为0.019A,
保护装置显示差流:
正常时,差流为0A,
当短接TA1二次任意一项时,差流为0.01A,反接时,差流为0.01A
当短接TA1二次任意二项时,差流为0.01A,反接时,差流为0.03A
当短接TA1二次三项时,差流为0.02A,反接时,差流为0.04A
当短接TA2二次输出线时,差流为0.02A,反接时,差流为0.04A
由于保护装置只显示小数点后两位,考虑装置显示误差原因,实测数据与计算结果完全一致,因此判定限制性接地CT极性完全正确。
4、结论
比较以上三种试验方法,零序阻抗法由于接线简单、方便,并且对星形—三角形接线的变压器一般零序阻抗低于短路阻抗,在相同的试验电压下会产生更大的零序电流,因而更利于保护装置采样分析,所以在实际中被广泛采用。
试验证明通过一次注流,按零序阻抗法检查变压器限制性接地CT极性是一种有效方式。
参考文献
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