主变后备保护实现过负荷联切功能的探索论文_张静冉1,郝变果2

主变后备保护实现过负荷联切功能的探索论文_张静冉1,郝变果2

(1华北电力大学 河北保定 071000;

2国网河北武安市供电公司 河北武安 056300)

摘要:武安电网有小电厂并网的变电站约10余座,针对部分变电站在小电厂突然停机时站内主变将瞬间严重过负荷的难题进行攻关,通过对主变后备保护及出口逻辑进行分析,在不增加投资的情况下,充分利用变电站现有的设备,用主变后备保护成功实现了主变过负荷联切的功能,减少了主变过负荷的处理时间,不但节约资金、缩短工期,而且大大提高了工作效率,保障了电网安全稳定运行。本文通过对变电站现状及原理分析、保护整定、实施后的动作实例及应用效果以及成果进一步完善,实现了主变低后备保护和过负荷联切的完美配合。

关键词:主变;过负荷;联切

一、现状概述

我公司35kV宝丰变电站有35kV、10kV两个电压等级,现有两台主变,容量均为25000KVA,正常方式为两台主变并列运行,站内暂没有安装主变过负荷联切装置。宝丰变电站最高负荷40000KW,其中10kV 041、042两路为小电厂并网回路,机组容量均为12000KW,正常情况下除了小电厂内部负荷消耗外,约向系统反送电12000KW,小电厂突然停机时,宝丰变电站瞬间负荷将超过60000KW,造成宝丰变电站1#、2#主变严重过负荷。主变过负荷时不容易及时发现,并且人工处置时往往造成处置不及时,尤其是当通讯中断时更是无法发现主变过负荷并进行及时处置,严重威胁电网安全运行。

主变过负荷时处置不及时,会导致主变出现过热甚至烧毁,因此站内急需配置主变过负荷联切装置。主变过负荷联切装置是当主变发生过负荷时,按事先根据用电负荷重要性进行的分类,自动切除最不重要的一批负荷,以保证主变能够正常运行,如果主变还是过负荷,就再次切除次重要的负荷,直至主变正常运行,以确保对重要负荷的供电。

110kV及以上变电站一般均配置有主变过负荷联切装置,而35kV变电站配置主变过负荷联切装置则没有相关的技术支撑依据,立项比较困难。并且过负荷联切装置价格昂贵,招标价10万元左右,而我们一座普通的35kV变电站全部综自设备的总价格才只有30万元左右,而且过负荷联切装置的安装调试费用和人工成本相对较高。

二、原理分析及保护整定

宝丰变电站主变保护只使用了差动保护和高后备保护,低后备保护暂没使用,我们准备用低后备保护装置实现主变过负荷联切功能。宝丰变电站主变低后备保护装置有两个动作时限,分别对应两个跳闸出口,相应我们过负荷联切采用两轮。通过查阅资料、现场核查、跟厂家沟通,按用户负荷性质结合用电负荷重要程度及对供电可靠性的要求,将变电站各路负荷进行分级,并结合用户准确掌握主变过负荷时第一、二轮联切的负荷比例。分别用第一时限跳中宽带I线039、中宽带 II线040开关,第二时限跳中板I线037、中板II线038开关。

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保护定值整定情况:低后备保护复合电压闭锁功能退出,电流定值按主变允许的过载电流整定,时限均大于7S。主变高后备保护复合电压闭锁投入,时限整定为1.0S跳主变高、低压两侧开关。

过负荷时动作情况:主变过负荷时复合电压闭锁不动作,由主变低后备保护按整定负荷和较长时限切除部分负荷,实现主变过负荷联切功能。

故障时动作情况:故障时复合电压闭锁动作,由主变高后备保护较短时限跳开主变高、低压两侧开关,将故障切除。

三、动作实例及效果

1、动作实例:2015年4月28日23时宝丰变电站当时全站负荷为40000KW,其中041、042两并网回路向系统反送电12000KW,23时35分小电厂突然停机,041、042不但不向系统反送电,而且其内部负荷11000KW,宝丰站瞬间负荷达到63000KW,造成1#、2#主变严重过负荷,通过上述主变过负荷联切装置成功切除中宽带I线039、中宽带 II线040、中板I线037、中板II线038开关四路出线约21000KW负荷,保证了宝丰站主变及上级电网的安全运行,有效的减小了因变压器故障造成的供电中断的影响,保证了用户其它出线更重要负荷的正常运行。

2、用主变后备保护实现过负荷联切功能后的效果

节约资金:主变过负荷联切装置为10万元左右,并且减少了过负荷联切装置调试、安装施工费用,减少了人工成本。武安市供电公司类似变电站约10余座,若全部实现用后备保护实现过负荷联切功能,则至少直接节约资金约100余万元。

缩短了工期:直接利用主变后备保护实现过负荷联切功能,避免了再次安装过负荷联切的时间。

保障电网安全稳定运行:在主变过负荷时,主变后备保护装置判别后可自动消除过负荷现象,确保系统稳定运行。

四、成果进一步完善

依据《国网河北省电力公司关于核查调整110kV、35kV 变压器后备保护和过负荷联切定值的通知》(冀电调[2015]37号)要求:35kV变压器保护按主保护、高压后备、低压后备独立配置;各侧后备应设置复合电压闭锁功能。

2018年对宝丰变电站进行综自改造,综自厂家为山东鲁能,主变后备装置采用LCS-682F,我们沟通厂家在LCS-682F的基础上增加了过负荷联切功能。过负荷联切不经复压闭锁,低后备保护经复压闭锁,即保证了发生过负荷时自动切除不重要的一批负荷,又保证了事故情况下主变低后备保护能够正确动作,实现了主变低后备保护和过负荷联切的完美配合。

五、结束语

直接利用变电站现有的主变后备保护装置,不需要另外增加过负荷联切装置,实现主变过负荷联切的功能,方法简单可靠,自动消除主变过负荷现象,不但有利于变压器的安全运行,而且可保证用户重要负荷的供电可靠性,确保系统稳定运行,经过多年的运行经验,取得了较好的应用效果。

论文作者:张静冉1,郝变果2

论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期

论文发表时间:2019/6/21

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