自耦变压器零序差动保护问题_孙集伟
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三绕组自耦变压器零序保护特点分析与现场调试应用摘要:通过自耦变压器保护特点分析,接合主流厂家变压器零序保护要求,明确接线方式与调试正常检测方法。
为相关工作人员提供参考。
关键词:自耦变压器零序保护;接线要求;调试Abstract: through the analysis of the characteristics of the coupling transformer protection, engage mainstream manufacturer transformer zero sequence protection requirements, clearThe wiring way and commissioning of the normal test methods. To provide reference for the related personnel.Key words: the zero sequence cou pling transformer protection; Wiring requirements; debugging目前,超高压大容量三绕组自耦变压器在电力系统中被广泛应用。
其零序保护对接线和电流互感器有特殊要求,结合本人实际工作经验和保护厂家要求,对其做以下分析。
一、自耦变压器零序的特点分析高压侧或中压侧系统接地故障时的零序电流三绕组自耦变压器原理接线如图1所示。
高压侧单相接地故障时的零序等值网络如图2-1所示。
其中,x01为变压器高压侧零序电抗;x02为变压器中压侧零序电抗;x03为变压器公共及低压侧等值零序电抗;由于ího =KhmIh0 (Ih0为自耦变压器高压侧的零序电流),故则流过变压器中性点的电流2、自耦变压器中压侧接地故障自耦变压器中压侧接地故障时的零序等值网路,如图2-2所示。
其中,X0∑h 为变压器高压侧网路中零序等值电抗;其他符号的物理意义同图2-1。
一起35KV变压器差动保护误动浅析作者:李海勤符世龙翟少辉来源:《中国科技博览》2017年第09期[摘要]针对变压器差动保护在设计、安装、整定过程中可能出现的各种问题,结合变压器差动保护原理,提出了变压器差动保护定值整定中平衡系数整定的重要性。
[关键词]变压器接线方式;低压侧调整率;CT变比;比率制动中图分类号:TM772 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0332-011、引言主变差动保护作为变压器的主保护,其动作行为直接关系到变压器的安危,但因为其实现方式的复杂性和各种微机差动保护在实现方式细节上的不同,及设计、安装、整定人员的疏忽极易引起差动保护装置误动或拒动,下面就结合我局35Kv酒后变电站差动保护误动一例,浅析一下微机保护差动保护中电流互感器变比的选择及保护定值整定容易无视的几个问题。
2、事故经过我局35KV酒后变电站#1主变为II期扩建,主变容量为6300KVA,变压器接线方式Y -△-11,差动保护用电流互感器二次接线为Y-Y接线,所用主保护为郑州思达的PWSTD微机保护装置,2001投入运行。
运行情况一直良好,2005年04月由于负荷增长的需要主变容量更换为10000KVA,CT变比随之更换为高压侧200/5,低压侧800/5,变压器经过各项试验合格,带负荷测试正常后投入运行,2005年4月29日,酒后变#1主变差动保护动作,造成酒#1主变全部停电。
3、事故分析事故发生后,保护班和生产技术部人员到现场对事故采样数据进行了采集:#1主变保护比率差动保护动作,动作电流2.31A;对保护定值进行了检查(保护整定值为1.98A):正确;对保护运行实时参数检查:无异常;对保护装置进行性能测试:无异常;对变压器及相关电器设备进行了检查,对整个二次回路进行检查均没有发现问题。
那么问题究竟出现在哪里呢?我们知道,差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的,当变压器正常工作或区外故障时,将其看作理想变压器,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动继电器不动作。
h t t p ://w w w.a e p s -i n f o .c o m 变压器空投导致相邻元件差动保护误动分析及防范措施戚宣威1,尹项根1,张 哲1,王 奕2,张 健2(1.强电磁工程与新技术国家重点实验室,华中科技大学,湖北省武汉市430074;2.广东电网公司电力科学研究院,广东省广州市510800)摘要:现场发生多起变压器空投导致相邻正常运行的发电机㊁变压器以及线路差动保护误动的事故,严重影响电网的安全稳定运行㊂结合现场录波数据与数字仿真,考虑励磁涌流㊁和应涌流以及互感器饱和等影响因素,文中对差动保护误动的原因展开研究,指出励磁涌流导致的互感器饱和是差动保护误动的主要原因㊂在此基础上提出了投入谐波闭锁判据㊁改进比率制动特性等防范措施㊂现场录波数据和仿真试验结果验证了所研究结论的正确性及应对措施的有效性㊂关键词:和应涌流;励磁涌流;差动保护;电流互感器;局部暂态饱和收稿日期:2015-05-22;修回日期:2015-09-25㊂国家自然科学基金资助项目(51277084,51177058);中国南方电网有限责任公司科技项目(K -G D 2012-324)㊂0 引言变压器空投产生的励磁涌流将导致空投变压器的差动保护装置误以为发生内部故障而误动,对此学者们已经开展了大量的研究工作,提出了许多鉴别励磁涌流与内部故障的方法[1-3],并通过数字仿真或工程实践证明了这些方法的有效性㊂然而,随着电网逐渐发展成为大规模㊁结构复杂㊁运行方式灵活的复杂电网,变压器空载合闸所引起的暂态过程除了会导致空投变压器本身的差动保护误动外,还可能会导致相邻元件差动保护的不正确动作㊂近年来,现场发生多起变压器空投导致相邻正常运行的变压器㊁发电机和线路差动保护误动以及直流误闭锁的事故[4-5],对设备本身安全和系统稳定运行构成严重危害㊂变压器空投所产生的和应涌流㊁励磁涌流等现象被认为与该现象密切相关㊂特别是和应涌流以其产生的隐蔽性㊁形式的多样性以及特征的复杂性而受到广泛关注,并已成为电流差动保护研究中的热点问题之一㊂国内外针对和应涌流开展了多方面的研究㊂文献[6-8]和文献[9]分别通过磁链变化法和解析法阐述了和应涌流的产生机理㊁基本模式和影响因素,文献[10]通过数字仿真和动模试验,对和应涌流特性做了进一步研究探讨㊂但是,上述针对和应涌流的研究均基于运行变压器空载的简化模型,并不适用于实际变带载运行的情况㊂另一方面,涌流导致的差动保护误动往往与互感器饱和相交织,这大大增加了保护误动原因分析的复杂性㊂本文结合现场录波与数字仿真,考虑励磁涌流㊁和应涌流及互感器饱和等影响因素,分析变压器空投导致相邻变压器㊁发电机和线路等元件电流差动保护误动案例,指出穿越性励磁涌流导致的互感器饱和是差动保护误动的主要原因㊂在此基础上提出投入谐波闭锁判据㊁改进比率制动特性等防范措施㊂1 发电机差动保护误动原因分析结合现场误动实例,对发电机保护误动原因展开具体分析,其电气主接线如图1所示㊂某电厂1号发电机处于检修状态,出口断路器断开㊂对1号主变压器进行充电时,2号发电机B 相电流差动保护动作㊂2i D (t i )图1 电气主接线图F i g .1 M a i n e l e c t r i c a l c o n n e c t i o nd i a gr a m 2号发电机保护记录的发电机中性点和机端两侧B 相电流i N (t )和i T (t ),及其非周期分量I N z (t )和I T z (t )㊁差动电流瞬时值i D (t )及其幅值I D (t )见图2(均已折算至一次有名值)㊂在1号主变压器空921V o l .40N o .3F e b .10,2016D O I :10.7500/AE P S 20150522004投后,流经发电机电流中的非周期分量迅速增加㊂开始阶段互感器未饱和,差流较小㊂空投后约0.4s 时,机端侧互感器发生暂态饱和,导致差流增大,差动电流保护出口㊂可见,导致发电机差动保护误动的直接原因是发电机流过衰减缓慢的非周期电流使得两侧互感器饱和特性不一致导致差动电流增加㊂t /s-0.050510-*******-22610-40400I D /k Ai D (t )/k Ai T z (t )/k Ai N z (t )/k Ai Nz (t )i T (t )/k A i N (t )/k Ai N (t )0.060.170.280.390.50i Tz (t )i T (t )图2 发电机保护录波数据F i g .2 R e c o r d e dd a t a o b t a i n e d f r o m g e n e r a t o r r e l a ypr o t e c t i o n 为了研究发电机流过非周期分量电流的原因,对1号㊁2号变压器以及发电机的故障录波数据展开分析㊂1号主变压器高压侧电流i 1(t )㊁2号主变压器高压侧电流i 2(t )㊁发电机电流i G (t )和2号主变压器的差流i D (t )及其非周期分量(用下标z 表示)分别如图3和附录A 图A 1所示(B 相线电流,均已折算至高压侧一次有名值),各电流的参考正向如图1中的箭头所示㊂t /s-0.100.1-202-202-40480.10.20.30.4i G (t )/k A i 2(t )/k A i 1(t )/k Ai D (t )/k A图3 现场故障录波数据F i g.3 O n -s i t e f a u l t r e c o r d e dd a t a 通过分析可以发现,1号主变压器在0s 空投后产生了明显的励磁涌流,如图3中的i 1(t )所示㊂流经2号发电机 2号主变压器发变组电流中的非周期分量i G z (t )和i 2z (t )在相邻1号主变压器空投后,幅值迅速增加且其方向与i 1z (t )相同,如附录A 图A 1所示㊂空投约0.3s 后,2号变压器的差动电流开始体现和应涌流特征,如图3中的i D (t )所示,但其和应涌流幅值较小,且其非周期分量的符号与励磁涌流的相反,对互感器饱和起到的作用较为有限㊂通过上述分析表明,流过发变组衰减缓慢的非周期电流主要来自空投变压器的励磁涌流㊂现场曾经发生过多起类似事故,有研究认为这是由于含有非周期分量的和应涌流使得发电机两侧的互感器发生暂态饱和,进而导致差动保护误动[8,11-12]㊂此描述有待商榷,在相邻变压器空投期间,发电机确实流过了衰减较慢的非周期电流,这是因为发电机提供空投变压器的励磁涌流衰减较慢,此时和应涌流幅值较小,出现时间晚于励磁涌流,对互感器饱和起到的作用较为有限㊂2 线路差动保护误动原因分析现场接线见图4,在进行1号主变压器修试工毕送电的操作,合上1号主变压器高压侧开关后,220k V 电缆线路零序差动保护出口㊁开关跳闸㊂图4 现场接线示意图F i g .4 E l e c t r i c a l c o n n e c t i o nd i a gr a mo f t h e s i t e 结合现场录波数据与数字仿真对误动原因进行分析,线路两侧的三相电流与零序差动电流的录波数据与仿真结果对比见图5及附录A 图A 2至图A 4,其中0时刻对应变压器空投时刻㊂图中由于保护装置存储容量有限,在0.1~0.2s 时间段内的录波数据缺失,但是通过数字仿真准确复现了缺失数据,为误动原因的分析提供了有利条件㊂分析表明,1号主变压器在0时刻空投后,220k V 线路立刻流过1号主变压器穿越性的空投涌流,在0.08s 附近时刻,Ⅱ母侧C 相电流互感器率先发生了暂态饱和,如图5所示㊂此时零序差动电流开始增大,并最终导致线路零序差动保护误动,如附录A 图A 2所示㊂据悉,线路两侧所采用的是不同型号的电流互感器,可见线路两侧互感器在传变含有励磁涌流的一次电流时饱和特性不一致是保护动作的原因㊂此外,在1号主变压器产生励磁涌流期间,2号主变压器产生了和应涌流,其各相励磁电流的故障录波数据见附录A 图A 5㊂但该和应涌312016,40(3)㊃工程应用㊃h t t p ://w w w.a e p s -i n f o .c o m 流的幅值较小㊁出现时间较晚,并非是导致互感器饱和及差动保护误动的主要原因㊂-2-0.050.050.100.150.200.250.30024C ,*"/k A,4 "t /s图5 Ⅱ母侧C 相电流仿真结果与录波数据对比F i g .5 S i m u l a t i o na n d r e c o r d e dd a t a c o m p a r i s o no f C -ph a s e c u r r e n t o n t h e b u sⅡo f t r a n s m i s s i o n l i n e 3 变压器差动保护误动原因分析相对于线路和发电机差动保护,变压器差动保护分析因为励磁支路的存在而更加复杂,因此本文通过仿真对复杂涌流期间相邻运行变压器差动保护误动的原因展开研究㊂在P S C A D /E MT D C 中建立如附录A 图A 6所示的系统模型,两台变压器并联运行,其中T 1为空投变压器,T 2为与发电机相连的运行变压器㊂为了考虑互感器饱和对差动保护的影响,在仿真模型中还建立了基于J A 理论的互感器模型,可模拟互感器铁芯的磁滞特性,模型参数根据实际互感器的磁滞回线确定,测量电流的参考方向如附录A 图A 6中的箭头所示㊂在0时刻T 1空投,通过互感器测量得到的空投变压器励磁涌流㊁运行变压器高低压侧绕组二次电流i 2和i G 及其非周期分量(用下标z 表示),以及运行变压器的差动电流i D 如附录A 图A 7所示㊂其中i D 由两部分构成:一部分为变压器T 2励磁支路的励磁电流;另一部分为互感器饱和所产生的传变误差电流㊂为了深入研究差流产生的原因,在附录A 图A 7中还给出了通过仿真软件直接得到的运行变压器励磁电流i m ,即i m 为直接通过一次电流得到的差流,上述电流均已折算至高压侧线电流一次有名值㊂通过分析可以发现,在T 1空投约0.2s后,T 2差流i D 开始增加,且谐波含量较低,其中二次谐波最低约10%,三次谐波最低不足5%,如附录A 图A 8(a)所示㊂此时在变压器电流差动保护中普遍配置的谐波制动判据难以动作,电流差动保护可能会发生误动㊂与第1节中介绍的情况类似,在T 1变压器空投初期,相邻的T 2变压器流过了穿越性的励磁涌流,因此i G 和i 2中的非周期分量开始增加并且衰减缓慢,在经过一段时间后,发电机侧互感器发生局部暂态饱和[13-14],其铁芯的励磁曲线轨迹如附录A图A 9所示㊂此时铁芯含有较大的偏磁,且一次侧电流工频分量幅值相对较小,因此铁芯磁通只是在饱和点附近的线性区做较小范围的波动,并没有出现在饱和区与非饱和区之间进行剧烈转换的状态,故互感器的传变误差电流(约等于差动电流)为畸变较小的基频电流与非周期电流叠加㊂通过分析T 2变压器励磁电流i m 波形可见,在变压器空投后约0.2s 时和应涌流开始产生,但这并不是导致差动保护误动的主要原因㊂一方面,和应涌流本身的幅值较小,且其谐波含量较高,如附录A 图A 8(b )所示,因此并不会引起差动保护误动;另一方面,在0.2s 左右和应涌流才开始明显出现,但此时互感器已经开始进入饱和状态㊂可见导致差动保护误动的主要原因是互感器因传变了来自励磁涌流的非周期分量电流而出现局部暂态饱和㊂4 防止差动保护误动的措施及其验证4.1 投入谐波闭锁判据对于第1和第2节中的发电机与线路差动保护误动情况,差动电流的产生原因为电流互感器因传变含有非周期分量的一次电流而发生暂态饱和㊂此时,差动电流中的谐波含量较高,分别见附录A 图A 10和图A 11㊂发电机和线路差动保护误动时,差动电流的二次谐波含量分别大于30%和40%,三次谐波含量均大于10%,故投入谐波闭锁判据可以有效防止保护误动㊂据悉,第2节实例中的线路差动保护为双重化配置,误动保护装置的零序电流差动保护并未配置谐波闭锁功能,而另一套装置的零序电流差动保护因配置有谐波闭锁功能而成功躲过误动,这也侧面证明了谐波闭锁判据的有效性㊂4.2 改进比率制动特性4.2.1 基本原理在第3节所述的变压器差动保护误动案例中,互感器发生了局部暂态饱和而导致差动保护误动,此时差动电流中的谐波含量较低,谐波闭锁判据无法正确闭锁保护㊂差动保护误动时的动作点位于比率制动特性曲线的第1个拐点附近区域,如附录A 图A 12所示㊂因此,若将比率制动门槛值抬高,如附录A 图A 12中的粗实线所示,则可以有效防止差动保护误动㊂改进的比率制动特性会降低变压器保护的灵敏度,故需要区分互感器饱和与故障情况,有选择性地投入改进比率制动特性㊂下文首先介绍电流互感器局部暂态饱和导致差动保护误动的过程,进而提出区别互感器饱和与故障情况的方法㊂互感器饱和导致差动保护误动经历两个阶段㊂阶段1:相邻变压器空投后,被保护元件流过了含有非周期分量的穿越性励磁涌流,两侧互感器励磁铁芯开始逐渐积累偏磁但并未马上进入饱和状131戚宣威,等 变压器空投导致相邻元件差动保护误动分析及防范措施态;此时互感器可以按变比正确传变一次电流(包括其中的非周期分量),故两侧电流互感器二次电流中的非周期分量开始增加,且差动电流小于动作值㊂阶段2:在空投一段时间后,由于励磁铁芯偏磁的累积,一侧互感器率先发生了局部暂态饱和,导致差动保护误动㊂互感器饱和后,励磁铁芯的等效电感迅速减小,一次电流中的非周期分量以及部分工频分量迅速进入了励磁支路,故饱和互感器的二次电流发生了突变;而此时另一侧互感器尚未发生饱和,其二次电流并未发生突变㊂根据上述饱和过程的介绍可以发现,对于互感器饱和导致差动保护误动的情况,只有饱和侧互感器的二次电流会发生突变㊂而对于故障情况,两侧互感器的二次电流会同时发生突变[15-16]㊂因此,可以根据两侧互感器二次电流是否同时发生突变决定是否投入改进比率制动特性㊂4.2.2改进比率制动特性的投入判据以第3节的误动案例为例,介绍改进比率制动特性的投入判据㊂将附录A图A6中变压器两侧的电流均折算至高压侧线电流,通过对二次电流一个周期内的采样值求平均,得到其非周期分量:I2z(n)=1Nðn k=n-N+1i2(k)(1)I G z(n)=1Nðn k=n-N+1i G(k)(2)式中:N为每周期采样点数;i2(k)和i G(k)分别为变压器Y侧和Δ侧电流的采样值㊂定义高㊁低压侧互感器二次电流的突变量S2(n)和S G(n)分别为:S2(n)=|i2(n)-i2(n-N)|-|i2(n-N)-i2(n-2N)|(3) S G(n)=|i G(n)-i G(n-N)|-|i G(n-N)-i G(n-2N)|(4)根据4.2.1节基本原理的介绍,保护判据流程如图6所示,其中判据1为启动条件,动作后将 正常运行状态 过渡至 互感器饱和识别状态 ,判据2,3和判据4分别用于在 互感器饱和识别状态 下区别互感器饱和与故障情况,以决定投入或闭锁改进的比率制动特性㊂判据1:(|I2z|>k z,s e t I2)&(|I G z|>k z,s e t I G)& (I d<I o p.o l d)㊂其中:I2和I G分别为高压侧和发电机侧互感器测量得到基波电流有效值;I d为二次差动电流的有效值;I o p.o l d为原有差动保护的启动门槛值;k z,s e t为整定的非周期含量系数,本文取0.2㊂图6改进比率制动特性的判据流程F i g.6F l o wc h a r t o f t h e c r i t e r i o nw i t h i m p r o v e dc h a r a c t e r i s t i c o fd i f fe r e n t i a l p r o t e c t i o n判据1满足意味着有相邻变压器空投,互感器开始传变含有非周期分量的一次电流但尚未发生饱和,此时差动保护面临误动的风险,故经过0.05s延时后由 正常运行状态 过渡至 互感器饱和识别状态 ,加入0.05s延时的原因将在判据4中说明㊂对于内部故障情况,由于差动电流I d会大于动作门槛值I o p.o l d,故判据1不会动作,从而也不会影响原有差动保护在内部故障时的灵敏度㊂判据2:在 互感器饱和识别状态 下,(S G> S t h)&(S2<S t h)或(S G<S t h)&(S2>S t h)连续Δt1时间满足㊂其中:S t h为整定的突变量门槛值,本文取额定电流的0.4倍,即0.48k A㊂判据2的满足意味着其中一侧互感器二次电流产生了突变,而另一侧二次电流并没有突变,此时认为突变侧互感器率先发生了饱和㊂加入Δt1的延时是为了提高判据2动作的可靠性,本文中Δt1取0.002s㊂判据3:在判据2满足后的Δt2时间段内,原有差动保护动作判据满足㊂判据3的满足意味着互感器饱和将导致差动保护误动作,此时投入改进的比率制动特性以躲过误动㊂Δt2为判据的开放时间,一般情况下从互感器发生饱和到差动保护动作判据满足之间的时间差很小,Δt2可取0.02s㊂判据4:在 互感器饱和识别状态 下,(S G> S t h)&(S2>S t h)连续Δt1时间满足㊂判据4的满足意味着各侧互感器二次电流同时产生了突变,此时认为元件发生了故障,闭锁改进的比率制动特性,以防止差动保护在故障期间的灵敏度受到影响㊂需要补充说明的是,在判据1刚开始启动时,由于相邻变压器空投,两侧互感器二次电流的突变量也可能会暂时大于门槛值,如附录A图A13和图A14所示㊂在0时刻变压器空投之后的短时间2312016,40(3)㊃工程应用㊃内,S G和S2的值均大于S t h(0.5),此时判据4面临误动的风险㊂如前所述,判据1满足后需要经过0.05s的延时才转入 互感器饱和识别状态 ,经过该延时后,各侧互感器二次电流的突变量会小于门槛值,故判据4可以躲过误动㊂上文所介绍的改进比率制动特性的投入判据可靠性较好㊂一方面,判据1主要在相邻变压器空投时启动,在相邻变压器空投期间发生故障的概率远小于其他时间,故在大多数故障情况下判据不会启动;另一方面,即使在判据启动期间发生故障,判据2,3和判据4也可以有效地区别互感器饱和与故障情况㊂因此,该判据在故障情况下不会投入改进的比率制动特性,差动保护可以保持原有的灵敏度㊂4.2.3仿真验证对2.3节所介绍的误动案例使用该判据,动作情况见附录A图A13㊂在空投后0.01s内,互感器二次电流中的非周期分量迅速增加且几乎没有差流,判据1满足,经过0.05s延时,在0.06s时 正常运行状态 开始过渡为 互感器饱和识别状态 ;在0.18s时,低压侧互感器二次电流中的突变量开始大于S t h,而高压侧互感器二次电流的突变量小于S t h,判据2满足;在随后的0.02s内,差动电流开始增加至0.57k A,高于原动作门槛值0.48k A,将导致原有的差动保护误动作,此时判据3满足,投入改进的比率制动特性,将保护的动作门槛值抬高至0.8倍的额定电流,即0.96k A,可以有效防止保护误动㊂若在励磁涌流期间发生内部故障,判据的动作情况如附录A图A14所示㊂在相邻变压器空投后的0.16s内,T2变压器发生了轻微的内部故障,此时两侧互感器的二次电流突变量均大于S t h,判据4满足,闭锁改进比率制动特性的差动保护判据,故变压器的差动保护可以按照原有的灵敏度正确动作㊂此外,本判据同样适用于发电机差动保护㊂对于第1节所述的发电机差动保护误动实例,也可以正确动作以防止差动保护误动,限于篇幅不再赘述㊂5结语现场发生多起变压器空投导致相邻正常运行的变压器㊁发电机和线路差动保护误动的事故,对设备安全和系统稳定运行造成严重危害㊂本文通过现场录波以及数字仿真对几起保护动作案例展开研究,结果表明穿越性励磁涌流导致的互感器饱和是差动保护误动的主要原因㊂此外,在上述案例中均观测到了和应涌流现象,但是由于和应涌流幅值较小㊁出现时间较晚,并非导致误动的主要因素㊂为了解决误动问题,本文提出了投入谐波闭锁判据㊁改进比率制动特性等防范措施,现场录波数据及仿真试验结果验证了这些方法的有效性㊂根据国家标准‘保护用电流互感器暂态特性技术要求“[17]中的介绍,保护用互感器的暂态性能主要采用含有非周期分量的短路电流进行考核㊂一般情况下发变组的短路电流非周期分量时间常数约为240~280m s[18]㊂在相邻变压器空投期间,一次电流中含有衰减缓慢的非周期分量电流,其时间常数会远大于校核用短路电流的时间常数,此时互感器可能出现暂态饱和或局部暂态饱和现象,导致差动保护误动,目前有关标准规程并没有对该情况下互感器的暂态性能提出针对性的要求,希望相关运行和研发人员对此问题引起重视㊂附录见本刊网络版(h t t p://w w w.a e p s-i n f o.c o m/a e p s/c h/i nde x.a s p x)㊂参考文献[1]邓茂军,孙振文,马和科,等.1000k V特高压变压器保护方案[J].电力系统自动化,2015,39(10):168-173.D O I:10.7500/A E P S20140524005.D E N G M a o j u n,S U N Z h e n w e n,MA H e k e,e ta l.P r o t e c t i o ns c h e m ef o r1000k V UHV t r a n s f o r m e r[J].A u t o m a t i o n o fE l e c t r i c P o w e r S y s t e m s,2015,39(10):168-173.D O 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t i o n o f d i f f e r e n t i a l p r o t e c t i o n f o r t r a n s f o r m e r g e n e r a t o r a n d t r a n s m i s s i o n l i n e i n o p e r a t i o n d u e t oa d j a c e n tt r a n s f o r m e rs w i t c h i n g-o n h a v es e r i o u s l y t h r e a t e n e dt h es a f ea n ds t a b l eo p e r a t i o n o ft h e p o w e r g r i d A n i n v e s t i g a t i o n i sm a d e o n t h ec a u s e so fm a l-o p e r a t i o nb y a n a l y z i n g t h em a i nf a c t o r s s u c ha sm a g n e t i z i n g i n r u s h s y m p a t h e t i c i n r u s h a n d c u r r e n t t r a n s f o r m e r s a t u r a t i o n i n c l u d i n g f i e l d r e c o r d e d f a u l t d a t a a n d s i m u l a t i o n r e s u l t s I t i s p o i n t e do u t t h a t t h e c u r r e n t t r a n s f o r m e r t r a n s i e n t o r c u r r e n t t r a n s f o r m e r l o c a l t r a n s i e n t s a t u r a t i o n i n d u c e db y t h e l o n g-l a s t i n g a p e r i o d i c c o m p o n e n t f r o mt h em a g n e t i z i n g i n r u s hc u r r e n t i st h e m a j o rc a u s eo f m a l-o p e r a t i o n T os o l v et h i s p r o b l e m t h eh a r m o n i cr e s t r a i n i n g c r i t e r i o na n d t h e i m p r o v e d r a t i o r e s t r a i n e d c h a r a c t e r i s t i c o f c u r r e n t d i f f e r e n t i a l p r o t e c t i o n a r e p r o p o s e d t o a v o i d t h i s s o r t o fm a l-o p e r a t i o n T h e r e s e a r c h r e s u l t s a r e v e r i f i e db y f i e l d r e c o r d e d f a u l t d a t a a n d s i m u l a t i o n r e s u l t sT h i sw o r ki ss u p p o r t e db y N a t i o n a lN a t u r a lS c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a N o51277084 N o51177058a n d C h i n a S o u t h e r nP o w e rG r i dC o m p a n y L i m i t e d N o K-G D2012-324K e y w o r d s s y m p a t h e t i c i n r u s h m a g n e t i z i n g i n r u s h d i f f e r e n t i a l p r o t e c t i o n c u r r e n t t r a n s f o r m e r l o c a l t r a n s i e n t s a t u r a t i o n 4312016,40(3)㊃工程应用㊃。
35 kV变压器空载充电时零序过流保护误动分析李道胜【期刊名称】《《冶金动力》》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】5页(P20-24)【关键词】变压器; 电流线圈并联; 保护装置; 零序过流; 保护误动【作者】李道胜【作者单位】攀钢集团西昌钢钒有限公司能源动力中心四川西昌 615000【正文语种】中文【中图分类】TM4攀钢西昌钢钒公司3~35 kV供配电系统由于电缆线路居多,故采用中性点经小电阻接地的接线方式。
当小电阻接地的接线方式发生单相接地故障时,高灵敏度的零序过流保护迅速判断并快速切除故障线路,能有效避免铁磁谐振和电缆火灾事故的发生。
3~35 kV小电阻接地系统中,零序过流保护的实现方式主要有两种:一是通过配置独立零序电流互感器实现零序过流保护;二是通过向三相电流线圈并联接入保护装置形成零序过流通道的方式实现零序过流保护,即星形连接方式。
在实际应用中,对于采用电缆引出的送电线路,广泛采用加装独立零序电流互感器以获取零序电流,但有时也有为了经济性采用第二种方式进行配置。
但当35 kV变压器空载充电时,发生了因零序过流保护误动作致使变压器送电不成功的案例,其中,粗轧1#变压器、精轧2#变压器、加热炉变压器发生次数较多,往往需要重复送电1~3次才能对变压器送电成功,为此选取粗轧1#变压器2017年1月8日送电时发生零序过流保护误动作为例进行分析。
1 案例简介110 kV热轧变电站装设3台Ynd11型110 kV/35 kV变压器,变压器低压侧连接35 kV母线,35 kV母线上配置接地变压器及接地兼所用变,通过接地变压器及接地兼所用变的中性点经接地电阻接地实现35 kV小电阻接地方式,并且35kV母线为热轧工序提供35 kV供电电源,其中,7个35 kV变压器开路通过电缆为下级35 kV热轧加热炉、水处理、粗轧、精轧、卷取变电站对应7个Dyn11型35 kV/10 kV变压器送电,变压器低压侧通过10 kV母线为热轧工序提供10 kV供电电源。
华东电网500kV 自耦变压器中性点小电抗接地应用的研究王磊1,徐丙华2(1.上海电力学院电力与自动化工程学院,上海200090;2.上海市电力公司超高压输变电公司,上海200063)摘要:探讨了中性点小电抗接地对单相短路电流的影响,并给出了短路电流值的变化情况。
关键词:自耦变压器;中性点;电力系统中图分类号:TM406文献标识码:B文章编号:1001-8425(2010)05-0053-04Application Research on Small Reactance Earthing on NeutralPoint of 500kV Auto-transformer in East China Power GridWANG Lei 1,XU Bing-hua 2(1.Sh anghai University of Electric Power ,Shanghai 200090,China ;2.UHV TransimissonCompany,Shanghai Electric Power Company,Shanghai 200063,China )Abstract :The influence of neutral point earthing with small reactance to single -phase short circuit current is disscussed.The change of the short circuit current is presented.Key words :Auto-transformer ;Neutral point ;Power system1引言500kV 自耦变压器中性点接地方式是涉及电力系统、高压、继电保护、通信及设备制造等各方面的综合性技术问题。
近几年随着大量500kV 变电站、新机组及线路的集中投产,电网规模迅速扩大。