1.苏维龙2.郭明坤
1.新疆天富能源股份有限公司天河热电分公司 新疆 石河子,832000 2.江西能创电力勘测设计有限公司 江西 南昌,330000
摘要:一次通流试验能够避免TA二次回路及TA极性接错, 常用方法无法准确测量电流和相位, 一次通流试验能够在一次设备冷态时检查电流二次回路的正确性, 保证在投运时二次电流回路完全正确。
关键词:一次通流,差动保护,电流互感器极性,短路计算
引言:在发电厂新建机组的调试工作中,发电机、主变压器、高压厂用变相关TA、TV的检查时调试中一项非常重要的内容,只有每个TA、TV的极性正确的情况下,差动保护,方向行过流保护,阻抗保护,计量表,测量表才能正确反映发电机,变压器的运行工况。整个TA、TV回路检查包括了互感器本体到端子箱,就地端子箱到保护屏,保护装置的互感器,和保护参数的设置等。电气调试一般验证TA、TV回路正确性都是在机组整套启动过程中,利用设置不同的短路点进行TA的极性及精确度的校验,在空载特性是进行TV极性和精度的校验。这种情况下一旦TA、TV出现异常整套启动的进程就卡在改环节,当一次TA、TV出现问题就无法进行整套启动。因此,若将整套回路的检查放在整套启动之前、进行一次通流和一次升压,在充足的检查时间和良好的工作状态下进行,更有利于新建机组的安全、顺利投产。
一:短路试验变压器模型的建立
变压器一般都是三相三绕组变压器,其中高压侧为星形接线,低压侧为三角形接法。在一次通流时,通流电源为三相正序对称电源,因此可以对主变进行单相数学模型计算,对于双绕组变压器模型如下图,
下面对模型参数计算进行说明:在电力系统计算中,由于变压器短路损耗一般也称谓负载损耗,近似等于额定电流流过变压器时高低压绕组中的总铜耗。变压器铜耗与电阻之间存在如下关系:
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由于大容量变啊要求的阻抗中以电抗为主,即变压器的电抗和阻抗数值上接近相等,近似认为,变压器的短路电压比%与变压器的电抗如下关系:
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二:巴林基安2*300MW机组差动保护配置及电流互感器的构成和一次接线图:
2.1差动保护配置和电流互感器的构成:变压器差动保护,分别用TA1、TA2、TA5电流互感器,变压器保护是180度接线,主变保护还配有零差保护,用TA1、TA9电流互感器,零差保护是180度接线。发电机差动用TA2、TA4电流互感器,发电机差动保护是0度接线。高压厂用变压器保护用TA6、TA7、TA8电流互感器采用高压厂用变压器是180度接线。
2.2一次接线图如下图一所示:
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2.3一次设备参数
发电机主要技术参数表
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主变主要技术参数表 Base technical data of main transformer
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高厂变主要技术参数表 Base technical data of auxiliary transformer
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三:主变差动保护效验,TA1、TA2差动回路校验
3.1试验方法分析和短路电流计算:
采用在主变高压侧加厂用415V电源(此项目厂用电源是415V),在主变低压侧短接,测量主变高地压侧电流。试验接线如下图二
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根据短路计算原理,依照设备参数,设备阻抗和短路电流计算如下:
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主变低压侧电流:
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从保护装置读取的数据如下图所示
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各个试验数据如下:
_ 测量电流 计算电流
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四:主变差动TA2、TA5差动回路校验和高压厂用变压器TA6、TA7、TA8.
试验方法见下图:在发电机出口出通入415V厂用电源,在6kV A分支处做短接1,在6kV B分支处做短接2。可以检测主变差动保护TA2,TA5的差动极性,也可以同时检测到高压厂用变压器差动TA6,TA7,TA8的差动极性。试验接线如下图所示。
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短路电流计算和试验方法分析:
当高压厂用变压器低压侧A、B分支同时短接时,高压厂用变可按穿越阻抗取值,穿越阻抗近似等于短路阻抗的0.5倍。
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从保护装置读取数据如下:
照片4,其中IGTA、IGTB、IGTC分别为主变差动保护发电机侧二次电流,IAT1A、IAT1B、IAT1C分别为主变差动保护高压厂用变压器二次电流。
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由于二次电流比较小,保护装置上无法显示二次电流的相位,但可以在装置上读取差动电流为0
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照片5,CT极性正确的情况下,差动电流
人为的把A相电流的极性差180度,看到的差动电流如下
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照片6,A相电流反了180度,A相的差动电流。
依次改变B、C相电流DTIB、DTIC电流均为0.04A,从而可以验证差动保护的三侧电流极性的正确性。
厂变差动保护效验:
照片8IL2A、IL2B、IL2C分别为厂变差动保护低二分支A 、B、C二次电流
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五:主变零差保护TA1、TA9差动回路校验
试验方法和短路电流计算:
采用一个415/380的隔离变压器,在高压侧A相上接入隔离变的L相电压,隔离变的N相接地,低压侧短接,通过主变中性点形成回路。接线图如下图所示
照片11:IDOH零差差动电流,当人为的把极性反了180度时,看到差动电流为0.03A.
六:发电机差动保护TA2、TA4差动回路校验
试验方法:用导线将发电机绕组跨接,用大电流发生器从发电机中性点输入电流,大电流经机端返回到大电流发生器,试验原理如下:
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七:试验注意事项
5.1发电机、高压厂用变压器、主变、封闭母线等设备的一次设备的绝缘合格,发电机,变压器的常规和特殊试验合格。
5.2临时电缆的电流需满足试验电流的 要求。
5.3检查通流范围内各个TA二次回路无开路。
5.4试验用的6kV,380V电源开关临时定值整定合理,开关远方操作正常
5.5试验范围内做好隔离措施,封闭通道以及容易触电部位派专人看守。
5.6试验人员熟悉试验方法,参与人员已经被交底,熟悉试验的危险点。
八:结论
进行一次同流效验发变组保护相关TA极性和变比是现场调试因地制宜开展的一种实用检验手段,可充分检验发变组保护交流二次回路,一旦发现问题可及时改正,无运行安全风险,可缩短机组整套启动时间,节省了人力、物力成本。
参考文献
[1]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理(M).北京:中国电力出版社2004.
[2]电力变压器试验报告.沈阳,特变电工沈阳变压器集团有限公司
[3]发变组保护装置说明书.北京.北京四方继保自动化股份有限公司