(国网新疆电力公司喀什供电公司新疆喀什市844000)
摘要:在我国经济快速发展的过程中,变电站内电力变压器是电力系统中最重要的电力设备之一,保证其正常运行,准确快速的切除其故障部分,对于维护设备、电网安全稳定运行极其重要。往年基建新投产变电站一期项目只有单主变运行,由于各种原因,主变保护配置和回路只满足单主变运行方式,远期扩建后,电网运行发生改变,而原一期投运的主变保护在保护配置上不能满足相关要求,比如原主变保护无跳母联断路器的出口矩阵和二次回路等,而远期扩建后,就需要跳母联断路器。我们发现一些较早期的变电站老主变保护装置部分保护配置不具备这些功能或者有这些功能但是定值设置上不能满足继电保护时间阶梯的选择性。为了确保主变的安全稳定运行,减少故障对主变的冲击,针对地区电网实际运行情况,结合国网公司管理要求,我们对主变保护设计、方式进行讨论,对主变保护矩阵、定值、回路进行了优化配置。
关键词:主变保护;跳闸矩阵;优化配置
引言
差动继电器被很广泛的运用在变压器上,对其进行差动保护。虽然差动继电器的结构相对简单、出错率低,但也会因为某些状况而产生问题。由于故障的来源不同,对差动继电器造成的影响也不一样,大致分为误动和拒动或灵敏度降低两种。差动继电器一旦出现故障,将会对电力系统造成很大的威胁,安全也无法保障。因此,我们需要系统的分析其故障的成因,并找出解决办法。
1专业管理的目标描述
1.1专业管理的理念与策略
变压器是电力系统中重要的主设备,主变跳闸将会严重影响供电可靠性和电网稳定运行以及供电单位在国网公司的同业对标指标。主变保护配置如不满足要求会出现越级跳闸的可能(比如:主变10kV限时速断保护,原设计将速断保护回路设计为T1时间跳本侧、T2时间跳主变两侧或三侧,假设10kV其中I段母线故障、10kV线路近区短路故障线路保护或断路器拒动将可能造成越级跳主变事故)。为了确保主变的安全稳定运行,避免出现不必要的越级跳闸,减少主变外部故障对主变的冲击,减少主变跳闸率,我们对110kV及以上主变保护定值、跳闸矩阵和二次回路进行了清查,与相关部门共同配合对主变的跳闸矩阵和定值进行了更进一步的优化配置,进一步提高了“精益化”管理水平。
1.2专业管理的范围和目标
对所辖地区110kV及以上主变的保护配置功能、定值、保护跳闸矩阵和跳闸回路进行清查统计并结合停电检修进行优化整改。主变保护清查及整改的管理目标:1、安全生产目标。以保主设备、保核心设备为主要目的,通过对110kV及以上主变的保护配置功能、定值、保护跳闸矩阵和跳闸回路进行清查、优化和整改工作,确保不发生因二次设备原因和人员责任原因的110kV及以上主变跳闸事故。2、专业管理目标。通过对110kV及以上主变的保护配置功能、定值、保护跳闸矩阵和跳闸回路进行清查、优化和整改工作,确保不发生因继电保护专业管理原因的110kV及以上主变跳闸事故,确保继电保护动作正确率达到100%,完成继电保护技术监督管理指标。
2专业管理的主要工作
2.1对主变保护定值进行清查整改,规范定值单管理。
配合调控中心清查定值单的规范性、正确性、完整性,确保保护装置运行定值和调度所下定值单一致,确保定值单的定值项文字表述与现场保护装置显示的内容一致,确保定值与压板投退一致,确保定值整定符合电网运行要求和整定原则。规范定值单管理,明确规定定值单必须包含电量保护的整定值(并且注明整定范围)、非电量保护整定值、控制字、软压板、跳闸矩阵。
2.2结合专业巡视,完成主变保护配置、跳闸矩阵及回路的核查
结合专业巡视与相关专项清查工作,对所辖地区110kV及以上主变的保护装置功能、保护跳闸矩阵和跳闸回路进行了梳理统计,针对不同保护装置认真核查厂家原理图、屏内配线和外部回路,核实主变后备保护是否具备满足要求的出口功能。目前已完成的《110kV及以上主变运行定值跳闸矩阵核查表》。
2.3结合主变停电检修工作,现场完成主变保护跳闸矩阵优化
如果保护装置本身具备相关功能,只是没有完善屏内配线或者外部回路未完善,我们则在设备停电检修时完善相关回路,调度部门也会提前下发矩阵修改后的调试定值单,检修人员对照调试定值完成相关的保护跳闸矩阵的整组试验无误后,将调试定值单的问题反馈给调度定值整定人员,调度定值整定人员根据反馈信息再下达正式定值。如果保护装置不具备相关功能,则由调度部门根据电网运行方式优化定值配合方式。确实无法满足运行要求的逐步列入技改计划进行更换。
3主变差动保护误动作的解决办法
3.1新建与改造变电站变电站的解决办法
对于新建和改造变电站,要想降低其误差出现的概率,就应当使其严格符合标准。在建设和改造时,按照国家的相关法规和标准,并按照厂家的文件和专业技术人员的指导来建设或改造。要保证每一个步骤均是按章行动,而非按照以往的经验来安排数据。尤其对于差电流的确定,应当严格按照现场的状况来确定,杜绝经验主义。
3.2P类CT的暂态饱和特性的解决办法
对于主变差动保护误动作是由于P类CT的暂态饱和特性引起的,建议采用的避免和改进方法如下:
(1)利用类似D类或其他能够抗暂态饱和的CT来代替之前的CT。或是可以更换微机继电器,改进其抗暂态饱和的能力。
(2)我们可以通过CT饱和后的电流特征的不同波形,进而来确定保护装置采用的方法。具体的实施办法是,在CT饱和时通过加装一个稳定特性区,来判断出变压器的故障来源。当其故障来源自区外时,在故障发生的第一时间,通过附加的稳定特性区,将被检测出高值初始制动电流暂时移开,避免出现主变差动作保护误动作。而若其故障出现在区内时,因其出现误差的原理和现象均与外源性误差不甚相。因此,系统能够自行判断,并作出机动处理。
这一结果目前成为解决此类问题最常用的手段,避免了我国许多地区主变差保护误动作。
(3)当系统处在110kV以下时,我们也可以用以下手段。为了能够降低CT的饱和程度,从而使得外部短路电流倍数变小,我们可以按照实际要求提高CT的一次额定电流。或是可以选用大容量的CT,使CT的传变性能改变。也可以通过改变二次额定电流和二次负荷阻抗的方法,降低实际的二次负荷。
3.3提高间隙零序保护动作可靠性的方法
从间隙零序保护的原理可以总结出提高其动作可靠性的方法,主要防止放电间隙被误击穿,因此要合理设置间隙距离。在计算间隙距离的时候,要从主变所处系统的影响,正确取得零序阻抗的阻值,计算在发生接地故障时对主变绝缘造成伤害的可能性。间隙回路中使用的电流互感器的变比应当适当减少,并单独设置,这样才能提高间隙零序保护动作的可靠性。
结语
综上所述本主变保护跳闸矩阵整理及优化工作,重点是针对主变后备保护的矩阵、定值、回路进行梳理,梳理完毕后,结合检修、大修技改对主变的矩阵、定值、回路进行优化配置。对于因装置设计原因不能进行完善跳闸矩阵功能的建议尽快更换。电网各级保护相辅相成、互相配合,核查工作是确保主变保护跳闸矩阵出口优化工作圆满完成的关键,运检人员需要在核查工作中认真负责,细致无误,才能保证本次优化工作的顺利完成。
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