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变电站双绕组变压器保护的特性分析

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-02-18 12:07:38

有关变电站双绕组变压器保护的特性,包括主变保护的二次接线,变电站内桥接线的运行,主变保护的整定,分为变压器各侧额定电流及平衡系数、制动特性的拐点电流IB、过负荷保护等。

变电站双绕组变压器保护

某110 kV变电站一次主接线采用内桥式接线,变电站安装有两台50 MVA变压器,其主接线简化示意见图1,主变差动保护和后备保护采用分开配置,主保护(差动保护)和后备保护分别为CST31A型和CST230B型微机保护。

桥形接线对于主变运行较为灵活,检修任一台断路器均不会导致主变停电,特别适用于单台主变不能带全部负荷的情况。但由于主变可由进线断路器和桥断路器供电,因此主变保护的二次接线较复杂。

该站的主变保护的二次接线情况、保护整定和运行注意事项。

1、主变保护的二次接线

CST31A型主保护适用于三绕组或双绕组变压器,交流插件设有九个模拟量变送器,分别用于变压器三侧的三相电流。桥形接线的主接线中,可将双绕组变压器视作三绕组变压器,即进线断路器、桥断路器和变压器低压侧分别为三绕组变压器的高、中、低压侧接入差动保护。

变压器的高压侧后备保护的电流回路取自变压器的套管TA。

2、变电站内桥接线的运行

对于以图1所示内桥接线的变电站C为例, C站正常时由220 kV变电站A供电,即131断路器在合位,110 kV变电站B作为备用电源,132断路器备用。但是当B变电站的供电的线路检修或发生故障时,此时就需要经C站向B站供电,穿越性的负荷电流将会对变压器主保护中的高压侧过负荷保护、闭锁调压、启动风冷的定值产生影响;如果C站与B站间的110 kV线路发生故障,将在C站变压器的差动回路中产生较大的不平衡电流,可能造成变压器的差动保护误动。

另外,C站一台变压器运行时,当用101断路器对另一台变压器空载启动时,可能有很大的励磁电流(8~10倍额定电流)经过运行中的变压器和101断路器,由于TA变比误差、铁芯饱和特性差异,以及负荷电流影响,运行变压器的差动保护回路也将可能出现较大的差动电流,而运行变压器受负荷电流影响,很容易导致变压器差动保护二次谐波闭锁不动作,因而造成差动保护误动作。

3、主变保护的整定

CST31A型主保护采用二次谐波制动的比率差动保护,兼有变压器三侧过负荷保护、启动通风、高压侧过电流闭锁调压等功能。

3.1 变压器各侧额定电流及平衡系数

变压器高压侧进线断路器虽然带两台变压器,但其额定电流应按单台变压器容量考虑。

3.2 差动电流门槛定值ICD的整定

ICD为差动保护最小动作电流,应按躲过正常额定负载时的最大不平衡电流整定。

ICD一般选取(0.25~0.5)Ie,并应实测最大负载时差动回路中的不平衡电流。

3.3 制动特性的拐点电流IB。

在桥形主接线方式中,可取IB =(0.8~1.2)IHe,因在负荷电流下,电流互感器的误差很小,即使两台变压器满负荷运行,此时ICD > Ibp,无制动作用时,保护也不会误动。

3.4 制动系数KID

KID一般取0.3~0.7,但应满足KID ≤ Icd / IB

3.5 过负荷保护

当高压侧B相电流大于电流定值,且时间超过其时间定值,保护发告警信号。

当高压侧B相电流大于电流定值,且时间超过其时间定值,保护启动变压器的风扇。

实际工作中,若是内桥接线的双绕组变压器,在继电保护整定过程中除注意以上事项外,若要正确反映变压器的运行情况,还可以在变压器的后备保护中进行正确整定。

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