文档介绍：继电保护工作原理
典型变电站保护配置
、主接线(内桥,扩大内桥接线、单母分段);
110kV变电站的主接线的接线方式主要有: 单母线接线、单母线分段接线、内桥接线及扩大内桥接线。
单母线接线单母线是母线制中最原始、最简单的主接线方式,其特点是整个配电装置只有一组母线,所有进出线都接在同一母线上。其优点是接线简单、清晰,采用设备少,操作方便,便于扩建。其缺点是运行不够灵活、可靠,任一元件故障、检修都要使整个配电装置停电。
单母线分段接线具有接线简单、操作方便、运行经济等优点,在一定程度上克服了单母线的缺点,提高了系统供电可靠性。是目前中间变电所最常用的主接线方式。(如图1)
扩大内桥接线方式相当于在两个变压器-线路组接线之间装设一台断路器而构成。在此接线方式中,3台主变只用4个断路器,是非常节省断路器投资的一种接线方式。扩大内桥接线方式,其优点是线路的投入和切除操作方便,在线路故障时仅需跳线路侧断路器,其余不受影响;变压器故障时需跳进线和桥断路器,使进线侧线路不能供电。在扩大内桥接线方式中,为防止合闸于故障,当主变保护动作时,应该闭锁进线重合闸和内桥备自投。(如图2)
、保护配置;
110kV主变保护配置有主保护、后备保护和异常运行保护。
1 短路故障的主保护
变压器本体故障的主保护,主要有纵差保护(差动电流速断保护、二次谐波制动、比率差动)以及重瓦斯保护、压力释放等非电量保护。
2 短路故障的后备保护
目前,电力变压器上采用较多的短路故障后备保护种类主要有:复压(方向)过流、零序(方向)过流,间隙保护等。
3 异常运行方式
变压器异常运行保护主要有:过负荷保护,轻瓦斯保护,温度、油位保护及冷却器全停保护等。
110KV线路保护配置:主要有电流差动保护、高频闭锁式保护、阶段式距离保护、阶段式零序(方向)保护、PT断线相过流及零序过流、后加速保护、CT断线、PT断线等;
2、保护原理
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早期电磁型及集成型的主变保护,主要是通过改变CT二次接线来实现主变各侧电流相位的补偿,这种补偿方式容易造成接线出错,相量测量也不够直观,而微机保护是从软件来实现补偿的,目前主要有两种补偿方式,一种是对绕组星形侧进行Y/Δ转换,另一种则是对绕组三角形侧进行Δ/Y转换。
(a)接线方式(b) 接线方式
(b) 向量图(b) 向量图
图11-1 Y0/△-11变压器绕组接线方式图11-2 Y0/△-1变压器组接线方式及
及两侧电流向量图两侧电流向量图
(1)对绕组三角形侧进行Δ/Y转换
假设前提:变压器各侧电流互感器采用星形接线,二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端。
变压器各侧TA二次电流相位由软件调整,装置采用Δ->Y变化调整差流平衡,这样可明确区分涌流和故障的特征,大大加快保护的动作速度。对于高压侧中性点直接接地的变压器,当高压侧线路上发生接地故障(对于差动保护而言,是区外故障),Y0侧有零序电流流过,而变压器低压侧绕组为d连接,在d连接无零序电流流过,两侧零序电流不能平衡,可能造成差动保护误动,因而对YO侧采取滤除零序电流的作法(如下),对于Y0/Δ-11的接线,其校正方法如下:
Y0侧:IA’=IA-Io;IB’=IB-Io;IC’=IC-Io
△侧: Ia'=Ia - Ic Ib'=Ib - Ia
Ic'=Ic - Ib
IA’、IB’、IC’为Y侧调整后的电流(未考虑幅值补偿)
Ia’、Ib’、Ic’为△侧调整后的电流(未考虑幅值补偿)
(2)对绕组星形侧进行Y/Δ转换
该方式为是常规的补偿方式,变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校验,变压器各侧CT均采用星形接线,各侧的CT极性均指向母线(前提),用软件进行相位校正时,进行Y→△形侧校正,对于Y0/△—11的接线,其校正方法如下:
Y0侧:
IA’=IA-IB;IB’=IB-IC;IC’=IC-IA
△侧:
Ia'=Ia Ib'=Ib Ic'=Ic
IA’、IB’、IC’为Y侧调整后的电流(未考虑幅值补偿)
Ia’、Ib’、Ic’为△侧调整后的电流(未考虑幅值补偿)
* 上述两种补偿方式的不同,主要是励磁涌流闭锁差动元件方式的不同,“Δ/Y转换”保护差动元件采用的是按相闭锁,即某一相具有涌流特点,仅闭锁该相的差动元件,这种相位补偿方式对于空投主变于内部故障时,可以达到快速切除故障的作用。而“Y/Δ转换”保护及常规的微机保护,差动元件中某一相具有涌流特点,闭锁三相的差动元件。“Δ/Y转换”保护在实际的运行中,可能出现空投主变(内部实际无故障