利用環(huán)流做兩臺(tái)并聯(lián)變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的系統(tǒng)調(diào)試

王維維

（安徽省茨淮新河工程管理局 蚌埠 233010）

1 問(wèn)題及現(xiàn)狀

茨淮新河工程管理局下屬上橋抽水站為安徽省大型抽水泵站，承擔(dān)著茨淮新河流域的防汛及農(nóng)田灌溉任務(wù)。擁有6kV1600kW 同步電機(jī)六臺(tái)，由兩臺(tái)容量同為8000kVA 的變壓器供電，可分投亦可并聯(lián)運(yùn)行。由于設(shè)備老化，上橋抽水站對(duì)變壓器進(jìn)出線(xiàn)高壓柜進(jìn)行更新改造，勢(shì)必牽涉到主變繼電保護(hù)系統(tǒng)接線(xiàn)調(diào)試問(wèn)題，站日常用電是由一專(zhuān)用線(xiàn)路輸送，主變壓器只是在泵站開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)才投入使用。即使投入主變壓器供電，在主電機(jī)不運(yùn)行的情況下，站用負(fù)荷相對(duì)于主變?nèi)萘縼?lái)說(shuō)還是太小，無(wú)法滿(mǎn)足繼電系統(tǒng)調(diào)試對(duì)電流的幅值及相位角要求。常規(guī)做法是在泵站開(kāi)機(jī)主變投入運(yùn)行前，把主變的縱差動(dòng)保護(hù)退出，只作用信號(hào)不作用跳閘。開(kāi)機(jī)運(yùn)行后視具體情況，通過(guò)短接CT 二次端頭，改變出線(xiàn)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整的。此法必須帶電作業(yè)，稍有不慎引起CT二次開(kāi)路，產(chǎn)生的高壓將危及人身及設(shè)備安全；必須在泵站主電機(jī)投入運(yùn)行時(shí)才能進(jìn)行。上橋抽水站作為安徽省大型泵站之一，開(kāi)機(jī)運(yùn)行需省防指的命令才能進(jìn)行。那么如何在汛前檢修中進(jìn)行變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的系統(tǒng)調(diào)試，使泵站電氣設(shè)備在主汛期到來(lái)前處于一個(gè)完好的備用狀態(tài)，是亟待解決的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

2 解決問(wèn)題的思路及可行性探討

縱差動(dòng)保護(hù)的系統(tǒng)調(diào)試，是通過(guò)在兩側(cè)CT 一次側(cè)施加一定幅值的電流，觀察CT 二次側(cè)電流的幅值相位及差流的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。變壓器高低壓兩端是磁的關(guān)系，沒(méi)有電的直接聯(lián)系，也就無(wú)法運(yùn)用這一方法。根據(jù)《電力變壓器選用導(dǎo)則》（GB/T17468-1998），變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件之一是電壓和變壓比相同，允許偏差也相同（盡量滿(mǎn)足電壓比在允許偏差范圍內(nèi)），調(diào)壓范圍與每級(jí)電壓相同。其變比的差值不應(yīng)大于1%，空載環(huán)流不超過(guò)額定電流的10%。那么是否可以通過(guò)人為地調(diào)整分接開(kāi)關(guān)的位置，改變變壓器的變比，利用產(chǎn)生的環(huán)流來(lái)進(jìn)行縱差動(dòng)保護(hù)的系統(tǒng)調(diào)試。改變分接開(kāi)關(guān)的位置，引起的環(huán)流大小需進(jìn)一步計(jì)算分析。上橋抽水站兩臺(tái)主變?yōu)橥吞?hào)同規(guī)格同一廠家生產(chǎn)，主變額定容量：S1=S2=8000kVA；變比K1=K2=3.2；額定電壓比：35+2×2.5%/6.3kV，接線(xiàn)形式：Y dl1，1#主變阻抗電壓為：UK1=7.46%；2#主變阻抗電壓為：UK2=7.44%；（計(jì)算條件不考慮改變抽頭對(duì)短路電抗的影響；忽略變壓器二次側(cè)繞組及6kV 線(xiàn)路的電阻分量）。

（1）1#主變歸算到二次側(cè)短路阻抗為：

（2）2#主變歸算到二次側(cè)短路阻抗為：

1#、2#主變并聯(lián)運(yùn)行時(shí)二次側(cè)環(huán)流計(jì)算電路圖如圖1。

假設(shè)1#主變二次側(cè)電壓高于2#主變二次側(cè)電壓，分接開(kāi)關(guān)抽頭相差一個(gè)檔位。因此處進(jìn)行的是估算，可取近似值。即：

則二次側(cè)環(huán)流線(xiàn)電流為：

圖1 1#、2#主變并聯(lián)運(yùn)行 時(shí)二次側(cè)環(huán)流計(jì)算電路圖

如擋位分別相差二、三、四個(gè)時(shí)，二次側(cè)環(huán)流相應(yīng) 為82.6A、124A、165A。（因擋位的不同，二次側(cè)的電壓籌值是有變化的，但引起的環(huán)流差值變化不大，不影響定行分析）環(huán)流△I 的大小在41.3～165（A）之間，遠(yuǎn)小于變壓器6kV 側(cè)733A 的額定電流，不會(huì)對(duì)變壓器造成任何損壞。而此環(huán)流下CT 二次側(cè)感應(yīng)的電流，完全可以達(dá)到反映幅值和相位角的要求?？v差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)采用BCH系列差動(dòng)繼電器做執(zhí)行元件的，可以采用向量投影法（六角圖）檢查二次接線(xiàn)的正確性。上橋抽水站現(xiàn)采用許繼集團(tuán)WBH-100 微機(jī)型變壓器成套保護(hù)裝置，利用其較強(qiáng)的人機(jī)接口功能，通過(guò)人機(jī)界面直接觀察記錄變壓器各側(cè)電流量的相對(duì)相位角和幅值，計(jì)算差流。現(xiàn)場(chǎng)繪制變壓器各側(cè)電流量的向量圖，分析驗(yàn)證TA 二次接線(xiàn)的正確性?？梢栽跀嚯姷那闆r下對(duì)TA 二次接線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整，完成變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的系統(tǒng)調(diào)試。

3 方案實(shí)施

TA 二次保護(hù)接線(xiàn)完成之后，對(duì)兩臺(tái)主變進(jìn)行常規(guī)檢查，調(diào)整分接開(kāi)關(guān)使兩臺(tái)變壓器臺(tái)步相差三個(gè)擋位。調(diào)整變壓器縱差動(dòng)保護(hù)出口作用于信號(hào)而不作用跳閘。投入兩臺(tái)主變使之并聯(lián)運(yùn)行。6kV 側(cè)電流顯示為116A。通過(guò)單元管理機(jī)顯示的實(shí)時(shí)參數(shù)記錄二次線(xiàn)路電流的相序、相位及幅值情況，繪制向量圖。主變退出運(yùn)行，根據(jù)分析對(duì)TA 二次接線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整。變壓器差動(dòng)保護(hù)投入，再并聯(lián)投入主變進(jìn)行校驗(yàn)。準(zhǔn)確無(wú)誤后主變退出運(yùn)行，根據(jù)系統(tǒng)電壓情況調(diào)整兩變壓器為同一臺(tái)步，避免在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)環(huán)流。

4 結(jié)語(yǔ)

環(huán)流的存在使并聯(lián)運(yùn)行中變比小的變壓器繞組中電流加大，容量不能充分利用，在實(shí)際工作中應(yīng)盡量避免環(huán)流的形成。但完全可以在不損壞設(shè)備的情況下，利用環(huán)流對(duì)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器同時(shí)進(jìn)行縱差動(dòng)保護(hù)的系統(tǒng)調(diào)試，提高工作效率。此方法是完全可行的，也是安全高效的