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220Kv变压器保护中的问题及处理

2021-12-03 来源:钮旅网
INDUSTRYTECHNOLOGY工业技术220Kv变压器保护中的问题及处理平顶山华辰电力集团有限公司闫

在现场变压器的保护调试中,有时由于某些原因会使保护没有达成所愿,致使变压器在不完全保护下运行,严重的甚至会造成运行中的变压器损毁。本文根据220Kv变压器保护现状和一些实际问题,对电流互感器TA使用、主保护、继电保护反事故等方面进行了分析探讨。

一、变压器保护用TA及对差动保护的影响由于差动保护动作速度较快(20~30ms),所以,变压器各侧电流互感器在传变电流时的暂态特性应尽可能保持一致,以免出现过大的暂态不平衡电流,造成差动保护误动。传统上差动保护要求“D”级组别,但是目前220Kv系统中已开始大量使用5P20或10P10级电流互感器。

为了保持设计统一,变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校验,变压器各侧均采用CT星形接线,各侧的CT极性均指向母线。比较先进的第三代微机保护,如许继电气公司生产的WXB800A、南瑞继保公司生产的RCS978E变压器保护,只需输入变压器的额定参数,软件便会自动计算出差动保护的定值,避免了人为因素造成保护误动,但是需要注意的是,其先决条件是外部TA极性要指向母线。

在送电前,应把TA回路的完好作为一项重要工作来抓,尤其是电度表、测量和绕组测温回路。

为了保证差动保护TA的正确使用,最后带负荷测相位是关键。不仅需要对各组进行三相向量比较,还需查看零相幅值,要求差电流向量和零相幅值均不能大于行,以进一步检验差动保护极性的正确性。

二、要求保护TA10%误差曲线的原因

保护用电流互感器要求在规定的一次电流范围内,二次电流的合误差不得超出规定值。对于有铁芯的电流互感器,形成误差的最主要原因是铁芯的非线性励磁特性及饱和。

1.稳态饱和特性及对策。当电流互感器通过的稳0.1mA。必要时,还需断开一侧开关,使变压器两侧运

冲形,正负半波大体对称,畸变开始时间小于5ms(1/4周波)。对于反映电流值的保护,如过电流保护和阻抗保护等,饱和将使灵敏度降低。对于差动保护,差电流取决于两侧互感器饱和特性的差异。例如,1200/5的电流互感器,制造部门提供的规范为5P20,30VA。其中,5P为准确等级,30VA为二次负荷额定值,20为准确限制系数(ALF),电流互感器在额定负荷下,二次极限电动势En=ALF·I·(Rct+Rbm)。此时,综合误差应不超过5%,综合误差也可适用于10%(10P)。工程中,经常出现的问题是短路电流过大,ALF不满足要求,而实际负荷要比额定负荷小得多。

2.暂态饱和。短路电流一般含有非周期分量,这将

使电流互感器的变特性严重恶化。其原因是,电流互感器的励磁特性是按工频设计的,在变单效频率很低的非周期分量时,需要大大增加铁芯的磁通(励磁电流)。

考虑到短路电流的暂态过程,将电流互感器分为

P和TP类,P类电流互感器要求ΦAC情况下不饱和(纯交流),而TP类电流互感器要求整个工作情况下的总大于P类。

磁通ΣΦ=ΦAC+ΦDC不饱和。因此,要求TP类的铁芯远

非周期分量导致互感器暂态饱和时,二次电流波形是不对称的,开始饱和的时间较长。但铁芯有剩磁时,将加重饱和程度,缩短开始饱和时间。为了减缓暂态饱和对保护的影响,需要采取一些必要的措施。这些措施可分为两类,一类是保护装置具备减缓饱和影响的能力;另一类是选择适当的电流互感器类型和参数。

针对TA饱和问题,国内外提出一些判别TA饱和的方法:(1)采用附加额外电路来检测TA饱和;(2)提高定值,降低保护动作灵敏度;(3)采用流出电流判别的比率差动保护;(4)异步法TA饱和判别,即利用TA饱和时电流波型中谐波含量高、波形明显不对称等特征;(5)时差法TA饱和判别,即利用TA饱和时,差动电流比制动电流落后的特征;(6)利用电压与差电流的变化不同步。

态对称短路电流产生的二次电动势超过一定值时,互感器铁芯将会出现饱和。其特点是:畸变的二次电流呈脉

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49INDUSTRYTECHNOLOGY工业技术变频技术在空气压缩机中的应用研究河南工业职业技术学院张继涛赵阳

变频调速具有易操作、免维护、控制精度高等优点。普通电动机采用变频调速后,在其拖动负载无需做任何改动的情况下,可以按照生产工艺要求调整转速输出。因此,空气压缩机完全可以采用变频器驱动的方案取代加、卸载供气控制方案,从而实现电机根据用气量的大小自动调整转速保证供气压力恒定,使电机在低于额定转速下连续运转,达到系统高效节能运行的目的。

一、空气压缩机加、卸载供气控制方式存在的问题空气压缩机加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在

1.空气压缩机加、卸载供气控制方式的能量浪费。

加、卸载供气控制方式浪费的能量主要在三个部分:压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量;减压阀减压消耗的能量;卸载时调节方法不合理所消耗的能量。据测算,空气压缩机卸载时的能耗约占空气压缩机满载运行时的10%~15%。

2.加、卸载供气控制方式其他损失。当用气量不断

变化时,供气压力不可避免地将产生较大幅度的波动,致使供气压力精度达不到工艺要求。再加上频繁调节、打开和关闭放气阀等,也会加速进气阀的磨损,增加维修量和成本,大大缩短放气阀的寿命。

二、空气压缩机变频调速控制方式的设计

控制对象的需要,输出频率连续可调的交流电压。其电机转速与电源频率的关系为:

n=60f(1-s)/p

(2)

1.空气压缩机变频调速系统概述。变频器可根据

Pmin~Pmax之间来回变化。Pmin为能够保证用户正常工作用下式表示:

Pmax=(1+δ)Pmin

(1)

的最低压力值,Pmax为设定的最高压力值,其相互关系可

式中,δ的数值大致在10%~25%之间。三、变压器瓦斯继电器保护

种主要保护,也是变压器的主保护。因此,无论是差动保护还是其他内部短路保护,均不能代替瓦斯保护。当然,瓦斯保护也不能代替差动保护,因为电气故障时瓦斯保护的反映较慢。瓦斯保护在运行中的误动较多,主要是因为回路和瓦斯继电器本身的故障率较高,对于保护装置,只起到记录动作信息和转换保护动作出口的作用。

比如,1998年在舞阳发生的变#2主变误动实例充分说明了以上论点。当时,天气比较恶劣,狂风大作,大雨如注,雨水顺着变压器线槽保护盒流进本体端子箱,造成瓦斯接点短路,保护出口跳闸。事后发现,变压器线槽保护盒进入本体端子箱的位置在其左侧上方。经过重新改道接线后,消除了缺陷。这就提醒我们平时要注意非电量保护接线工作是否到位。

为了提高瓦斯保护的可靠性,对保护继电器电压进行检查是非常必要的。例如,2004年夏天的一个狂风暴雨的晚上,平顶山五一路变电站#1主变保护突然发出主变瓦斯信号,但是却没有出现开关跳闸信号。笔者立刻赶到现场,发现保护信号已经发出,而开关还在运行。于是判断为外部原因,立刻退出瓦斯保护跳闸压板,随

1.瓦斯保护。瓦斯保护是变压器本体内故障的一

后检查瓦斯开入量,发现有125V电压过来,后来检查为变压器本体瓦斯积水引起。

四、变压器后备保护

根据国电公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中“对于220KV主变压器的微机保护必须双重化”的精神,主变压器宜采用两套完整独立的主保护和两套相同配置的后备保护,同时还要保证两套主、后备保护在交、直流回路上的独立性。

例如,2008年9月叶县变电站叶#1主变(RCS-978)在第二套保护及第二组直流工作时,独立出口跳闸失灵,经分析发现操作箱第二组跳闸回路中有压力闭锁在起作用,而厂家没有注意到。这严重违背了国网公司18项反事故措施关于“两套保护之间不应有任何电气联系,当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行”,以及“双重化配置保护装置的直流电源应取自不同蓄电池组供电的直流母线段”的要求。我们及时将操作箱中n239与n2短接跨过1YJJ接点,经传动检验,保护动作逻辑正确。

正常运行时,两面屏均用开关侧CT。旁路代主变断路器运行时,原则上只考虑启用一套完整的主保护、后备保护(即只将一块屏的主保护后备保护切入旁路CT),而另一套完整主保护、后备保护则停用。

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