阿萨汉一级水电站275kV开关站的保护配置
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大化水电站开关站迁移后继电保护配置方案探讨
陈创
【期刊名称】《红水河》
【年(卷),期】2022(41)6
【摘要】大化水电站开关站迁移改造后,原有继电保护配置方案的外部条件改变,处于规范要求的边缘,存在不满足技术要求的可能性。
为了适应该项目的建设,笔者对原方案是否满足技术要求和新方案的适用性进行了分析,通过详细计算,综合考虑项目建设的因素,从技术经济方面对2个继电保护配置方案进行比较,得出原方案可以满足技术要求,该项目可以维持采用原方案的结论。
【总页数】6页(P27-32)
【作者】陈创
【作者单位】中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV733
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5.水电站发电机及变压器继电保护的设计原则与配置方案
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继电保护配置电网继电保护配置的原则是首先满足继电保护的四项基本要求,即满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
然后各类保护的工作原理、性能结合电网的电压等级、网络结构、接线方式等特点进行选择,使之能够有机配合起来,构成完善的电网保护。
一.110KV部分:110KV采用了内桥接线,所以在110KV不需要装设保护。
二.35KV部分:线路保护:在35KV小接地电流系统的线路上,应装设反映相间故障和单相接地故障的保护装置。
考虑反映相间故障装设两段式电流保护:限时电流速断保护、定时过流保护。
保护动作于出线断路器,保护采用两相式接线。
加装三相一次重合闸。
反映单相接地故障,加装反映零序电压的接地信号装置,单相接地时发出信号。
母联开关保护:加装带时限的定时过流保护,作为母线充电时的保护。
三.10KV部分:线路保护:在10KV小接地电流系统的线路上,应装设反映相间故障和单相接地故障的保护装置。
考虑反映相间故障装设两段式电流保护:限时电流速断保护、定时过流保护。
保护动作于出线断路器,保护采用两相式接线。
加装三相一次重合闸。
反映单相接地故障,加装反映零序电压的接地信号装置,单相接地时发出信号。
母联开关保护:加装带时限的定时过流保护,作为母线充电时的保护。
一、主变压器保护配置1、瓦斯保护:作为变压器的主保护,反应变压器油箱内部故障,包括绕组的相间短路,接地短路,匝间短路以及铁芯烧损,油面降低等。
轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于断开变压器各侧断路器。
2、纵差保护:作为主变压器的主保护,反应变压器绕组、套管和引出线上的相间短路,大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地、短路以及绕组匝间短路,采用三相CT分别装于主变三侧四点上用专用的CT。
3、复合电压启动的定时限过流保护:是瓦斯保护、纵差保护的后备保护,反应发生各种不对称短路时出现的负序电压。
4、零序电流保护:反应变压器外部接地短路。
5、过负荷保护:反应变压器对称过负荷,保护接于一相电流上,常延时动作于信号,和过流保护共用一个CT。
1电站接入系统1.1工程概况xxx一级水电站坐落在温宿县境内库玛拉克河协合拉水文站和萨瓦蒲其牧场之间,厂区位于库玛拉克河冲积平原的上xxx村东边,水电站引水来自于库玛拉克河上已建成的协合拉引水枢纽及库玛拉克河东岸总干渠,引水渠长约7km。
工程区地震烈度7度。
电站位于阿克苏地区电力系统电网的西北部,电站距温宿110kV变电站约52km。
1.2电站与系统连接电站总装机容量为2X24.5MW,机组型式为混流机组。
本电站为径流式电站,不承担系统备用。
电站建成后利用地区灌溉水流量发电,电站即使不发电其灌溉用水也必须保正。
根据动能规划,电站在电力系统中承担电网基荷,不承担电网调峰、调相任务。
电站保证的出力为13.8MW,多年平均发电量2.739亿kW.h,电站年利用小时数为5590h。
xxx一级水电站接入系统设计工作尚未最终完成,经业主与阿克苏地区电力有限公司协商以及新疆电力设计院所提供的初步方案。
本阶段电站以110kV电压接入系统。
110kV按一回出线,一回备用设计。
110kV级由架空线路接入位于电站东南方向的温宿110kV变电站,线路长约52km,导线型号为LGJ—240/55。
电站接入系统地理位置示意见附图。
2.2电气主接线电站总装机2台,单机容量为24.5MW,总规模属于小(1)型电站,但在阿克苏地区电网所占系统比重较大,并且本工程无水库,不能进行水量调节,电站建成后作为利用地区灌溉水流量纯发电型电站。
因此,推荐可靠性较高、经济性能好、运行方便及维护量少的主接线对工程是非常重要的。
根据电站的特点,以下对发电机——变压器、110kV升高电压侧接线型式进行初步的分析比较,同时对主要方案进行了基本的技术经济分析。
2.2.1发电机——变压器接线方案比较电站共装机2台,单机容量为24.5MW,机组的出口电压选定为10.5kV。
由于只有2台机组,其发电机——变压器接线方式也只有单元和扩大单元接线两种。
两者各自所具有的特点如下;(1)单元接线:1.接线简单、清晰、运行可靠;2. 继电保护设备简单;3. 任一台主变及高压进线间隔设备故障或检修只需停机一台;4. 设备较扩大单元接线方案多;5.110kV开关站为2个进线间隔;6. 厂用分支回路短路电流较扩大单元方案小;7. 主要设备费用约560 万元。
水电机组保护介绍RCS-985 水轮发电机、变压器保护开发水电机组保护程序必要性大型水轮发电机和汽轮发电机在机械结构、电气特性、运行方式上存在着差别,相应的带来保护配置方面的不同要求。
大型水轮发电机多做成多分支绕组,为灵敏反应各种匝间、相间故障,需配置多套不完全纵差保护、单元件横差保护;水轮发电机是凸极机,失磁时其机端测量阻抗特性为水滴状,静稳阻抗圆一般采用苹果圆;水轮发电机的厂高变保护配置简单,不像汽轮发电机复杂,可以简化水电机组厂高变保护的配置;某些水电机组要求有外加电源式定子、转子接地保护。
根据现场运行实际和相关规程要求,相关保护功能配置和定值单可以精简,进行相应调整。
水电厂有主变带厂变运行的方式,发电机和变压器保护分开配置,考虑开发985GW和985TW完成发电机和变压器的保护功能。
水轮发电机变压器组保护总体方案保护原理装置硬件保护总体方案思想对于机端无断路器的发变组单元接线,配置RCS-985AW 保护。
对于机端有断路器,发电机和变压器保护分开配置,存在主变带厂变运行的方式的,分别采用RCS-985GW发电机(含励磁变)保护、RCS-985TW变压器(含厂变) 保护。
进一步的,厂变与励磁变要求单独分开配置的(如龙滩),采用RCS-985TS(适用于两圈变)。
* **500kVA屏RCS-985AWB屏RCS-985AWC屏RCS-974A*主变*励磁变**发电机高厂变* * * *配置方案1220k V 母线PT*A屏RCS-985AWB屏RCS-985AWC屏RCS-974A*主变断路器操作箱*励磁变**发电机高厂变* * * *配置方案2**500kV*C屏D屏RCS-985TWE屏RCS-974A* 主变压器RCS-985TW* * 高厂变* * * 发电机*A屏RCS-985GW B屏RCS-985GW**配置方案3220k V 母线PT*C屏D屏RCS-985TWE屏RCS-974A断路器操作箱* 主变压器RCS-985TW* * 高厂变* * * 发电机* *A屏RCS-985GWB屏RCS-985GW*配置方案4ABCTV1 3U0UIF不完全差动IN1IN2I0Un大型水轮发电机组定子绕组内部故障保护方案针对多分支的大型水轮发电机组,可配置如下原理的主保护:发电机完全纵差保护发电机不完全差动保护(2套)发电机裂相横差保护发电机单元件横差保护(2套)内部故障保护方案配置机组内部故障多重主保护:1.发电机差动保护(包括工频变化量差动保护)2.发电机不完全差动保护(反映相间、匝间故障) 3.发电机裂相横差保护4.发电机高灵敏横差保护5.发变组差动保护6.主变差动保护(包括零序差动保护)7.高厂变差动保护8.励磁变差动保护其他保护配置方案1发电机100%定子接地保护13 误上电保护23 4转子一点接地保护定、反时限定子过负荷保护定、反时限负序过负荷保护1415 16轴电流保护定、反时限励磁过负荷保护发电机复合电压过流保护56 7 8 9 10 11 12失磁保护失步保护过电压保护发电机定、反时限过励磁保护逆功率保护频率保护起停机保护发电机开关失灵1718 19 20 21 22 23 24励磁变过流保护主变过励磁保护主变高压侧后备保护主变接地和不接地后备保护高厂变过流保护高厂变电流速断保护断路器非全相TV、TA断线定子接地保护方案配置两套定子一点接地保护1 A、B屏各配置一套定子接地保护; 2 可选用外加低频原理或基波零序+三次谐波零序电压原理。