特高压交流系统变压器继电保护配置与整定

结合目前国内已经投运的特高压输电工程,对特高压变压器特点、励磁涌流识别方案、主变及调压补偿变的继电保护配置以及整定进行研究,提出特高压变压器各套保护的主保护与后备保护的具体配置方案。界定各差动保护的功能及保护范围,保证保护方案能可靠动作,并给出各差动保护之间的配合整定建议。同时对典型故障进行动模试验,论证保护方案的可行性。本方案已在华东地区1 000 k V变压器保护中获得应用,可以为其他特高压交流工程中变压器继电保护的设计提供参考依据。     

交流特高压变电站站用变保护技术方案

特高压交流变电站站用电系统通常采用2级降压的方式,2级串联变压器的主保护差动需引接110 kV和380 V侧的CT电流。在低压侧故障时,低压侧电流有几十千安培,而折算到高压侧仅几百安培,由于两侧电流数据相差较大,给站用变的CT选型及站用变保护的配置、原理、整定带来一些问题。通过研究"皖电东送"特高压工程的淮南变电站低压侧设备配置方案和接线方式,结合实际工程情况及设备参数,分析了特高压交流变电站站用变保护的特殊问题。提出采用一套保护装置中配置双套电流转换插件及两套差动保护、后备保护的技术方案,并建立动模系统验证了该原理方案的可行性。     

大型发电机组中变压器后备保护存在问题分析及对策

大型发电机组中变压器通常配置复压过流和零序过流保护作为变压器相间和接地故障的后备保护。复压过流和零序过流保护动作边界不易确定,经常与电网侧后备保护失配,在发生故障时可能造成保护的越级跳闸。为此,提出在发电机组变压器中配置相间和接地阻抗保护,并详细介绍了阻抗保护的整定原则,以协调后备保护灵敏性、速动性与选择性的矛盾。分析了应用中需注意的问题,并以某750 kV电厂为例,给出了计算实例。该方案目前已在西北大型发电机组变压器及电厂送出线路中获得应用,提高了电厂和电网侧后备保护的协调配合。     

变压器中低压侧后备保护配置及整定方案

在安徽电网近几年发生的110kV主变低压侧故障中,曾有2起由于后备保护动作时限较长而对变压器安全运行造成了威胁。文章对主变中低压侧后备保护的配置和整定计算进行了讨论,通过对安徽全省110kV主变中低压侧后备保护配置及整定情况的调研与分析,提出了当前变压器中低压侧后备保护的配置和整定计算原则,并提出了防止类似事故发生的措施。     

利用站域信息的智能变电站变压器后备保护方案

采用复压过流原理的变压器后备保护方案存在灵敏度不足、整定配合复杂、故障切除延时过长等问题。提出在智能变电站中采用主后备分离模式的变压器保护配置方案。单独配置的后备保护,利用站域共享信息,以方向比较原理为基础确定故障位置,实现对变压器内部故障、中低压母线故障、死区故障和断路器失灵的后备保护功能。对于不对称故障采用负序、零序方向元件,对于三相故障采用基于正序电流幅值相位比较的方向元件。通过在PSCAD中建立典型的110 k V变电站模型,对于各种故障类型进行仿真,验证了所研究的后备保护方案的有效性。     

起动/备用变压器微机保护装置的配置及整定

由于起动／备用变压器特殊的主接线和运行方式，使得起动／备用变压器保护的设计和配置有别于其他类型的变压器保护。文章介绍了CSC—316B微机型起动／备用变压器保护装置的设计和功能。讨论了起动／备用变压器在工程配置和整定时需要考虑的特殊问题，如高低压侧二次额定电流相差太大时对差动保护实现的影响，高低压侧短路后备保护和接地后备保护的配置及整定等问题。     

江西电网江西电网35kV及以下变压器保护整定计算原则解析

为全面提升地、县供电公司配电网整定计算工作水平,江西电力调度控制中心组织修编了《江西电网35 k V及以下继电保护整定计算原则》。针对整定计算原则中的变压器保护部分进行解析,阐述了后备保护按时间定值划分各段的新方法、变压器各时限电流保护的时间定值配合顺序和电流定值整定原则、变压器比率差动保护整定计算和灵敏度校核、复压闭锁元件取值和灵敏度校核等主要问题,进而为整定计算人员深入理解整定计算原则奠定了基础。     

高阻抗变压器相间短路后备保护灵敏度的提高

高阻抗变压器的整定计算中,高阻抗变压器的相间短路后备保护配置的复压过流保护和阻抗保护的灵敏度往往不能满足要求。根据一个工程中的整定计算实例对不完全差动保护的原理、不完全差动保护比率特性曲线、动作电流和制动电流的计算方法、动作判据、整定计算、变压器三侧绕组容量比为100/100/50时的灵敏度校验,以及单变和双变并列运行时的灵敏度、动作时限进行了研究。研究结果表明,配置不完全差动保护可以有效的提高灵敏度,并且其原理简单易于实现,并指出不完全差动保护应用于大电流接地系统中时,防止区外故障时保护误动作的方法。     

高阻抗变压器相间短路后备保护灵敏度的提高

高阻抗变压器的整定计算中,高阻抗变压器的相间短路后备保护配置的复压过流保护和阻抗保护的灵敏度往往不能满足要求.根据一个工程中的整定计算实例对不完全差动保护的原理、不完全差动保护比率特性曲线、动作电流和制动电流的计算方法、动作判据、整定计算、变压器三侧绕组容量比为100/100/50时的灵敏度校验,以及单变和双变并列运行时的灵敏度、动作时限进行了研究.研究结果表明,配置不完全差动保护可以有效的提高灵敏度,并且其原理简单易于实现,并指出不完全差动保护应用于大电流接地系统中时,防止区外故障时保护误动作的方法.     

智能站变压器小区差动保护异常的分析与处理

750 k V电压等级变压器为提高差动保护的灵敏度,配套有分相差动与低压侧小区差动保护相结合的保护类型,不仅能解决纵联差动保护的转角问题,而且可以大幅提高低压侧故障的灵敏度。在某750 k V变压器启动过程中,两套主变保护低压侧小区差动均出现了异常差流,导致启动过程被迫停止。通过查阅设计图纸和现场接线,解决了设计错误造成电流重复转角计算的问题,PRS-778T保护装置恢复正常。通过分析主变本体合并单元延时,解决了由于额定延时设置不一致造成存在相位差的问题,最终WBH-801T保护装置异常消除。     

高压电网线路后备保护整定计算简化方案探讨

针对线路后备保护整定计算较难、较复杂以及耗时的问题,总结并分析了国内部分省、网级调度中心220kV线路后备保护整定计算的简化方案,结合国内原则简化的主流思路,面向高压电网的运行特点及保护配置情况,给出推荐的后备保护整定计算简化方案。     

从加强主保护简化后备保护论变压器微机型继电保护装置

从加强主保护、简化后备保护的观点出发,论述了变压器的比率制动差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题,指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全、可靠的基础上,提出了因电流互感器饱和与区外故障切除的暂态误差导致差动保护误动的具体措施。指出220kV电压等级以下的变压器可不装设零序差动保护,330kV和500kV自耦变压器可将零序差动保护作为接地故障主保护的辅助保护。在加强主保护的基础上,提出了简化后备保护的具体措施,着重讨论了各侧的短路后备保护、接地保护和各时间段的保护跳闸,以及地区小电源、并列运行变压器的后备保护配置、中性点间隙接地保护等问题。     

750 kV输电线路相差保护中的电容电流补偿问题仿真研究

研究了国内外750 kV线路继电保护的发展状况，根据西北电网750 kV超高压输电线路的具体参数，建立了750 kV超高压线路的EMTP模型，对750 kV超高压线路的特殊问题和在不同系统运行方式下的各种故障情况进行了仿真计算，探讨了采取各种补偿措施后普通相量差动保护、故障分量差动保护和零序差动保护的动作特性及效果，并对750 kV和500 kV线路差动保护的动作特性进行了比较分析，仿真结果表明：750 kV西北超高压长线路保护需采用带电容电流补偿的普通相量差动保护和故障分量差动保护相结合的差动保护，并以零序差动保护作为辅助保护。     

110kV大容量变压器继电保护配合的整定计算

110 kV大容量变压器短路阻抗相对较小,而造成110 kV线路距离保护与220 kV主变压器110 kV侧后备保护难以实现配合,通过整定值的计算以及保护范围的复核,提出采用增加主变压器后备保护段数的方法予以解决.     

35 kV大容量变压器继电保护整定及配合

35 kV大容量变压器短路阻抗相对较小,造成35 kV线路过流保护与35 kV主变压器10 kV侧后备保护无法配合,通过对实例变电站保护定值进行计算,对存在的问题进行分析,提出了采用35 kV变压器10 kV侧增加一段与10 kV出线有灵敏度段进行配合的后备保护的方法,可解决保护不配合问题,提高供电可靠性。     

主设备保护技术发展新动向

国内外大型发电机和高压变压器的主保护设计整定工作一般都不是基于科学的、充分的绕组内部故障分析计算,很多情况下设计工作变成设计人员的主观判断或经验应用,有些技术文件也显得陈旧过时。在发电机内部短路分析计算软件已经国家鉴定之后,完全有条件使发电机(变压器)主保护设计工作定量化、科学化。阻抗保护不能作为大型发变组的绕组近后备保护。我国特有的很少采用零序差动保护的情况应该改正。     

一起变压器低压侧故障跳开中压侧母联断路器原因的分析

通过分析一起110kV变压器低压侧10kV母线相间短路故障对主变压器中压侧后备保护的影响,提出后备保护时间合理配合、改变系统运行方式等应对主变压器低压侧相间故障对中压侧后备保护影响的措施,并通过模拟故障、理论计算验证了其可行性,对电力系统整定计算方案的确定具有参考意义。     

关于220kV变压器应用阻抗保护满足热稳定运行的分析

针对地区枢纽变220kV变压器后备保护延时普遍存在超出规程规定的变压器外部故障时热稳定允许运行时间,研究并提出220kV主变保护增加按阻抗原理特殊配置的保护方案,以达到缩短变压器后备延时满足热稳定限时需求,解决采用常规增加限速过流方案存在的与线路距离保护之间配合困难的问题。对方案进行了分析,提出变压器阻抗保护整定策略,举例表明该方案在实践中取得上下级保护相互配合的预期效果,使主设备保护满足热稳定运行需求。     

主设备保护若干问题的商榷

主设备差动保护一般选用P级互感器,如何保证在外部短路或其他暂态过程中不误动是普遍关注的问题。文中讨论了单元件（零序电流型）横差保护的定值整定,在整定计算导则中推荐为0.05I_gn,二滩水电厂在一次完全失磁故障中误动,建议定值增大为10%。文中还讨论了失磁保护系统侧判据与机组侧判据组成“与门”出口问题、大型发电机中性点经接地变压器接地时的阻值问题、转子两点接地保护的撤消、变压器相间差动保护的空载合闸问题,以及零序差动保护的推荐、后备阻抗保护的必要性、意外误合闸保护的必要性等问题。并给出了具体的建议。