500kV智能变电站保护TA配置风险与解决措施研究论文_覃明俊,卫文君

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摘要:文章主要是从500kV智能化变电站之中TA配置设计得风险进行分析,并针对具体得情况结合已有经验,提出有效地解决措施,主要目的是为了对当前国内电力网络得设计规范进行适当得补充与完善。

关键词:500kV智能变电站;TA配置风险;解决措施

一、关于TA配置风险

一般而言,在500kV中存在着的TA配置包含有线路、主变压器、断路器以及母线差动等,并且这些设备均沿用得是双重化的配置模式。值得一提的是,无论是母线差动同主变压器之间的线路保护、还是母线差动同其他线路之间的保护均有共用TA绕组的情况存在着。

针对主保护死区的分析,是否有这一情况存在主要是查看其设备运行的实际状况,为了确保主保护在各种情况下均能够感知到设备故障的状态,并作出故障快速切除的反映,就应当针对具体的工况运行情况全方位的进行分析,以保证TA配置不会有安全隐患存在。

首先是双套运行的保护,这一部分应当针对区段的不同进行故障保护动作的模拟,随后需要对各个区段中可能存在着的主保护死区进行分析,最后根据故障可能出现的地方进行风险设置。为了便于工作者分析,我们建议针对500kV智能变电站实际的情况,应当使用到现代化的分析方法,即保护配置对称法:首先应当是对称化分500kV的变压线路串,并用虚线表示;随后在另一侧应当采用线路保护装置替换主变压器保护装置;然后因为多重保护在运行状态有失灵问题出现的概率非常小,因而在实际的分析中我们仅对保护动作进行考虑,即开关必须处于正常的跳开动作。

当有故障在②与⑤的位置出现时,便意味着有死区的情况在主保护中存在,这主要是因为②出现的故障是在主变压器的保护器以内,同时也在母线差动的保护区以外,因而当故障从主变压器经过时,保护动作会自动将主变压器的三侧开关配置跳开,但是事实上虽然已经跳开5011开关,但是依然存在着故障点,这便意味着Ⅰ母母线差动同5011断路器之间的保护是难以进行分闸动作的,因为它们无法感知故障电流,更多的是需要在其他远后备的保护下切除故障;针对⑤故障出现的地方是在线路保护区以内,同时在变压器保护区以外,因而当故障从线路保护经过时,会自动将5012以及5013等开关跳开,但最终还是存在着故障,这是因为5012需要借助远后备将故障切除,难以感受到故障的电流。

针对以上两种情况,要求我们按照远后备保护的操作将故障切除,这主要是因为相较于主保护来讲,远后备需要较长的时间完成工作,这样一来便会使切除故障的时间增加,紧接着便会使电网系统整体的稳定性受到影响,在一定程度上还会使故障设备损毁的程度持续增大。

可见在500kV智能化变电站保护中TA配置风险主要有:针对TA典型布局,当有故障在TA一侧出现时,诸如②与⑤就有主保护死区的风险存在;在单套保护运行工作中,会明显增大主保护死区区段出现的可能,这便意味着设备运行风险会增大;出现主保护死区最根本的问题在于两种类型的保护区段均存在着同一个TA电流,这便意味着存在于保护区间的电流难以将交叉重叠区(有效地)形成,自然会有TA配置风险存在;从上图中有关TA选择的情况来看,在设计环节是由一定的漏洞存在着,主要表现为不合理的TA数量配置,难以将保护电流的较差目标实现;另外一个是TA准确级选取的不符合规范,这是因为在上图中有关0.2STA绕组的设计环节,有剩余的情况存在着,由此可见,TA配置风险是与布局紧密联系着的。

二、关于解决措施

(一)TA布局的优化保护

合理TA布局的前提在于保护TA绕组的数量是固定的。其中,保护设计的原理在于对双套保护自身独立性的利用,从而将单套保护之间交叉重叠的目标实现,最终将保护死区的风险消除。

(二)TA绕组数量应增加

经过实践,想要将保护交叉重叠区实现,就必须增加一定的保护TA绕组的数量,因而在具体额操作中我们会在边开关各处增加两组TA绕组,随后还会将其准确级调整到TPY级(如:图一所示),然后将母线差动同主变压器间的保护TA绕组分开(彻底),紧接着便会形成足够的交叉保护能力,以便将死区消除。

三、总结

综上所述,500kV智能化的变电站针对TA配置的保护工作是有一定的不统一性存在的,而文章主要是从现场实际验收的情况进行分析,探讨TA配置设计中不合理的地方以及具体表现,并根据存在的主要的一些TA配置风险,结合已有经验将四种有效地解决措施阐述了出来。此外为了更加全面的对TA配置风险进行分析,我们建议在日后的研究工作中应当从经济性以及保护范围等角度进行对比与分析,以便合理优化TA配置方案,从而在500kV变电站稳定运行、安全运行等能力得到提升的同时,还能够为设备进一步的发展奠定良好基础。

参考文献:

[1]李凡红,庄秋月.500kV智能变电站保护TA配置风险分析及应对策略[J].电气应用,2014,13:74-78.

[2]刘盛.智能变电站中电子式互感器的研究应用[D].浙江大学,2011.

[3]张薇.湛江地区典型110kV变电站电力二次系统安全防护的设计及实施[D].华南理工大学,2016.

[4]留白.云南地区典型110kV变电站电力二次系统安全防护的设计及实施[D].华南理工大学,2016.

论文作者:覃明俊,卫文君

论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/28

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