火力发电厂变压器差动保护误动作分析论文_沈祥彬

火力发电厂变压器差动保护误动作分析论文_沈祥彬

沈祥彬

(广州恒运企业集团股份有限公司 510730)

摘要:电力系统的安全可靠运行需要以变压器的正常运行为支持,对于变压器来说,差动保护过程中一旦出现误动作,会导致变压器非正常停运,甚至造成系统振荡,对于火力发电厂来说是极为不利的。本文就差动保护误动的原因进行分析,进一步提出降低差动误动可能性的有效措施,旨在维护变压器的安全可靠运行,仅供相关人员参考。

关键词:火力发电厂;变压器;差动保护;误动作

引言

在火力发电厂运行过程中,变压器作为主设备之一,其在电压变换、电能分配传输以及电力服务等方面都发挥着重要的作用,一旦差动保护中出现误动作,极易影响变压器使用性能的有效发挥,甚至影响变压器运行的稳定性。在此种情况下,对火力发电厂变压器差动保护误动作进行分析,具有一定现实意义。

1差动保护误动原因

1.1不平衡电流引起差动保护误动

就火力发电厂变压器运行的实际情况来看,在差动保护过程中,继电器动作电流与不平衡电流之间存在着密切的联系,为正比例关系,也就是说,随着不平衡电流的增大,继电器动作电流加大,内部短路时保护的灵敏度就会降低,因此差动保护误动的出现与不平衡电流存在一定关系。在变压器运行过程中,励磁电流存在于电流互感器中,互感器励磁特性也存在一定差异,不平衡电流不为零。不平衡电流的出现,可能是计算变比与实际变比不一致所导致的,也可能是变压器带负荷调节分接头所产生的,与电流互感器传变误差、变压器励磁电流等也存在一定关系,其中励磁电流的影响最大。

1.2 CT二次回路断线引起差动保护误动

在火力发电厂运行过程中,变压器差动保护误动作的出现,与CT二次回路断线存在一定关系。通过分析可知,CT二次回路断线以电流下降作为具体表现,危机保护比较常用,电流互感器二次回路断线问题的解决,需要高度重视变压器差动保护的误动问题。

1.3区外故障引起的差动保护误动

在火力发电厂变压器运行过程中,若主变差动保护220KV侧差动TA二次A相电缆末端X411出现接地情况,此时220KV侧区外C相出现接地故障,对于流入主变220KV侧差动TA中的电流来说,可以将其看作是故障时负荷电流与接地短路时零序电流,是叠加的两个分量。在TA二次A相末端出现接地情况,并且存在区外故障时,不平衡电流的影响不进行考虑,则A、B相差动继电器所流入电流为0,C相差动回路中则存在差电流。主变低压侧从接线方式来看为三角形接线,此时可以确定低压侧差动回路中不存在零序电流,这就能够对主变差动回路中各相零序电流进行确定,C相差动回路中存在零序电流,以220KV侧C相零序电流二次值为具体数值。

在确定区外故障时差动回路C相零序电流与负荷电流的相位关系后,能够开展具体分析,基于阻抗电抗分量出发,对电阻分量加以忽略,系统等值电源电势为Esc,流经主变零序电流与短路电流正序分量为同相,与C相负荷电流为同相。在TA二次A相木段接地并发生区外故障时,C相差回路所流经电流较大,主变差动保护存在误动作。因此火力发电厂变压器差动保护误动作的出现,与区外故障存在一定关系。

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2降低差动误动可能性的措施

2.1减小不平衡电流

为有效应对不平衡电流的问题,在火力发电厂变压器运行过程中,要令其保持稳态情况,基于电流互感器变比规格化出发,将其所产生的不平衡电流减小,以有效降低误动可能性。为实现这一目标,在实际操作过程中可通过自耦变流器的应用来进行补偿,将自耦变流器设置于电流互感器一侧,对于三绕组变压器来说,则应当将自耦变流器设置于两侧,以确保不平衡电流得以减小。除此之外,可通过中间变流器的平衡绕组的合理化应用来进行补偿。也就是说,结合电流互感器暂态不平衡电流出发,明确其中非周期性分量特性,其会导致电流向时间轴一侧偏离,将速饱和的中间变流器接入到差动回路中,这就能够避免暂态不平衡电流反映于继电器回路中,降低误动作的出现几率,保证变压器的安全可靠运行。

2.2CT二次回路断线引起差动保护误动的改进

针对CT二次回路断线引起差动保护误动的问题,需要做好差动保护动作电流的整定工作,以降低差动保护误动作几率,维护变压器的安全可靠运行。在这一过程中,需要明确变压器空投及外部故障后电压恢复阶段变压器励磁涌流的具体影响,并尝试躲过这些影响,额定电流一般在1.3-1.5之间。不仅如此,在变压器差动保护过程中,对于变压器保护中所引起的最大不平衡电流,需尽可能躲过,不平衡电流一般取1.3。除此之外,对于变压器差动保护中二次回路来说,差动回路中所引起的差动电流影响较大,在改进过程中要尝试躲过这些电流,一般额定电流取1.3。

2.3有效应对区外故障

在火力发电厂变压器差动保护过程中,为有效降低误动作发生几率,要科学应对区外故障。具体来说,要加强验收质量管控,要对类似事故进行分析,严格依照要求出发来对电缆及作电缆头进行截取,并严格依照二次设备验收规程来对继电保护进行验收,降低区外故障发生几率。与此同时,要加大回路绝缘检测工作力度,事故之前通过保护检验,来对电流互感器二次回路的绝缘进行测定,确保其满足相关要求,在投产或大修之后应通过1000V摇表来对芯线对其及芯线之间绝缘进行测量,确保满足火力发电厂变压器运行的现实要求,以降低安全隐患。在火力发电厂变压器运行过程中,要以相关设备为对象,加大管理力度,严格执行相关规程规定来实施差动保护,投产之前需要做好通流试验,外加电流值必须等同于通入保护的电流值,以有效应对区外故障,降低差动保护误动的发生几率。

为避免火力发电厂变压器差动保护中类似误动作情况的出现,要明确并网方式,避免两台主变并列运行时向一台主变送电,输送功率较大时需将220KV侧开关合上,避免开关两侧存在较大的电压角度差,降低冲击电流,从而降低对TA传变特性的影响,降低变压器差动保护中误动的出现几率。在保护特性方面,采取自适应提高定值的方式,避免TA饱和引起差动保护误动作,降低外部故障发生几率。若差流中三次谐波与基波比值与某一定值相比较大,则应自动将比率制动差动的动作值提高,并将比率制动系数和最小制动电流进行改变,这就有助于提高差动保护的可靠性,降低误动作情况的出现几率。三次谐波闭锁功能增加也是一种有效的方式,也就是对每相差流中三次谐波分量进行保护利用,为TA饱和闭锁提供判断依据。在火力发电厂变压器差动保护过程中,一旦出现误动作的情况,必须在现场开展全面检查与试验,并进行综合分析,对误动原因加以确定,进而找准有针对性的解决措施,解决差动保护误动的问题,维护整个电网系统的安全可靠运行。

结语

总而言之,变压器差动保护过程中,电流互感器之间电气设备及导线的连接是变压器差动保护的具体范围,在火力发电厂运行过程中,为有效防范变压器差动保护误动作的出现,必须要就差动保护误动原因进行具体分析,并采取有针对性的应对措施,从而改善这一问题,确保变压器的使用性能优良,从而为火力发电厂的安全可靠运行提供有效支持。

参考文献:

[1]刘森.变压器差动保护极性接反引起保护误动作分析与处理[J].电工文摘,2017(02):46-48.

[2]吕媛,费雪萍.引起变压器差动保护误动作的问题分析与解决方法探讨[J].科技与创新,2016(12):113.

[3]李建阁.变压器差动保护误动作原因分析及措施[J].科技创新导报,2015,12(16):93.

[4]李永焕,卢明昌.浅析变压器的差动保护误动作[J].机电信息,2013(27):20-21.

论文作者:沈祥彬

论文发表刊物:《河南电力》2019年2期

论文发表时间:2019/10/11

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