杜成峰——電廠倒送電期間保護(hù)帶負(fù)荷校驗方案探討

1、20122012年年1010月月 浙江三門核電AP1000 機(jī)組是全球首個非能動核反應(yīng)堆，工程意義非常重大。一期工程220kV升壓站配置如下圖：1、由于一期工程#1機(jī)組安裝時至對側(cè)220kV變電站線路為單回線路，無法像雙回線路可以通過改變系統(tǒng)運行方式，從而達(dá)到校驗保護(hù)的目的。2、由于電廠處于安裝調(diào)試階段，現(xiàn)場無法提供足夠大的負(fù)荷校驗如下保護(hù)：輔助變差動輔助變差動保護(hù)保護(hù)線路光纖差動保護(hù)距離保護(hù)對側(cè)變電站線路間隔母差保護(hù) 而這些保護(hù)能否正確動作關(guān)系到電網(wǎng)的安全運行。方案一、無負(fù)荷情況下校驗 方案二、根據(jù)廠內(nèi)提供的負(fù)荷校驗方案三、提供臨時負(fù)荷校驗可行性分析三、保護(hù)校驗方案策劃三、保護(hù)校驗方案策劃1

2、.1 220kV升壓站母差保護(hù) 以其中一個間隔為基準(zhǔn)，通過三相大電流發(fā)生器一次通流的方式校驗。方案一（無負(fù)荷情況下校驗）1.2輔助變差動保護(hù) 兩臺輔助變壓器并列運行，利用有載分接開關(guān)改變其中一臺變壓器的抽頭，讓兩臺變壓器低壓側(cè)之間產(chǎn)生差壓，從而在兩臺變壓器之間人為造成一個環(huán)流，進(jìn)行差動保護(hù)校驗。需要注意的是兩臺變壓器需要注意的是兩臺變壓器之間的環(huán)流大小必須在變壓器運行特性允許范圍內(nèi)，環(huán)流過大將對變之間的環(huán)流大小必須在變壓器運行特性允許范圍內(nèi)，環(huán)流過大將對變壓器本體造成損傷。壓器本體造成損傷。1.3 對側(cè)變電站線路間隔的母差保護(hù) 由對側(cè)改變運行方式，空出一條母線，以對側(cè)母聯(lián)CT為基準(zhǔn)進(jìn)行一次通流

3、方式校驗。1.4 對側(cè)變電站線路間隔的距離保護(hù) 架空線路型號LGJ-400/35，導(dǎo)線水平排列，相間距離為4M，線路長度為27kM。根據(jù)以往的經(jīng)驗，線路空充時容性電流約有10A（可根據(jù)線路參數(shù)進(jìn)行計算），對側(cè)線路CT變比為1600/5，以此計算對側(cè)線路保護(hù)CT二次電流為31mA，從原理上來說滿足校核距離保護(hù)要求。方案一（無負(fù)荷情況下校驗）1.3 對側(cè)變電站線路間隔的母差保護(hù) 由對側(cè)改變運行方式，空出一條母線，以對側(cè)母聯(lián)CT為基準(zhǔn)進(jìn)行一次通流方式校驗。1.4 對側(cè)變電站線路間隔的距離保護(hù) 架空線路型號LGJ-400/35，導(dǎo)線水平排列，相間距離為4M，線路長度為27kM。根據(jù)以往的經(jīng)驗，線路空充

4、時容性電流約有10A（可根據(jù)線路參數(shù)進(jìn)行計算），對側(cè)線路CT變比為1600/5，以此計算對側(cè)線路保護(hù)CT二次電流為31mA，從原理上來說滿足校核距離保護(hù)要求。方案一（無負(fù)荷情況下校驗）1.5 線路光纖差動 由于現(xiàn)場無法提供足夠大的校驗電流，保護(hù)裝置不能正確顯示采樣值、差流和制動電流，光纖差動保護(hù)無法進(jìn)行校驗。方案一（無負(fù)荷情況下校驗）方案二（廠內(nèi)提供的負(fù)荷校驗） 根據(jù)當(dāng)時廠內(nèi)能提供的施工、生活負(fù)荷總計約3000kVA，進(jìn)行保護(hù)校驗。2.1 220kV升壓站母差保護(hù) 可通過三相大電流發(fā)生器一次通流的方式校驗，如方案一。2.2 輔助變差動保護(hù) 根據(jù)負(fù)荷S3000kVA，可計算出輔助變低壓測二次電流

5、約為54.9mA；輔助變高壓側(cè)二次電流約為6.3mA，此時可以用相位表確認(rèn)輔助變差動的相位及極性，但保護(hù)裝置差流及制動電流顯示不明顯。方案二（廠內(nèi)提供的負(fù)荷校驗）2.3 對側(cè)變電站線路間隔的母差保護(hù)及距離保護(hù) 根據(jù)負(fù)荷S=3000kVA，可計算出線路上的一次電流大約為7.8A，對側(cè)母差CT及線路CT變比為1600/5，二次電流約為24mA，滿足對側(cè)母差保護(hù)及距離保護(hù)校驗條件。2.4 線路光纖差動 由于本側(cè)線路CT變比為2000/1，線路上的一次電流大約為7.8A時，二次電流約為3.9mA，因此現(xiàn)場提供的負(fù)荷無法校驗線路光纖差動正確性。方案二（廠內(nèi)提供的負(fù)荷校驗） 通過臨時接入高壓電抗器組（或電

6、容器組）作為臨時負(fù)載，也是一種切實可行的方法之一。 以高壓電抗器組為例，接入地點宜選擇在#1輔助變低壓側(cè)10kV進(jìn)線開關(guān)處，根據(jù)電抗器組的大小，考慮適合的安放地點（做好安全隔離措施）。電抗器組電壓等級為10kV，考慮總?cè)萘繛?000kVA，每臺輔助變帶載4000kVA。輔助變低壓側(cè)一次電流輔助變低壓側(cè)二次電流 方案三（加臨時負(fù)荷校驗）AI9 .2195 .10340002AIIm3 .7330009 .219300022輔助變高壓側(cè)一次電流 輔助變高壓側(cè)二次電流 本側(cè)線路二次電流 對側(cè)線路二次電流 輔助變差動高壓側(cè)二次電流約為8.7mA，輔助變低壓側(cè)二次電流約為73.3mA，本側(cè)線路二次電流約

7、為10.5mA，對側(cè)線路二次電流約為65.6mA，該電流滿足倒送電期間相關(guān)保護(hù)校驗要求。方案三（加臨時負(fù)荷校驗）AI5 .102205 .109 .2191AIIm7 . 812005 .10120011AIm5 .1020005 .102AIm5 .653205 .1021.風(fēng)險較大，必須將兩變壓器 間的環(huán)流控制在一定范圍內(nèi)。2.對側(cè)變電站線路間隔的母差 保護(hù)校驗需改變運行方式。3.不能進(jìn)行光纖差動保護(hù)校驗。試驗成本較低廉。1.廠內(nèi)生活、施工負(fù)荷波動較大，且三相電流不平衡，電流中存在大量諧波分量，對保護(hù)校驗帶來一定困難。2.負(fù)荷容量不夠，不能進(jìn)行光纖差動保護(hù)校驗。試驗成本較低廉。需要提供額外

8、的電抗器組，其租賃費用較大。能夠一次性校驗倒送電期間相關(guān)保護(hù)。方案一：無負(fù)荷校驗四、各方案優(yōu)劣分析 方案二：廠內(nèi)負(fù)荷校驗 方案三：臨時負(fù)荷校驗 缺點優(yōu)點五、選擇實施方案五、選擇實施方案 針對該電廠的實際情況 ，我們對這次倒送電工作的三種方案進(jìn)行了可行性分析研究，確定采用方案三進(jìn)行保護(hù)校驗工作：兩臺輔助變各帶一組電抗器，電抗器容量選擇為6000kVA，電壓10KV。 針對方案三，設(shè)備的參數(shù)及主要計算過程如下：輔助變保護(hù) ：高壓側(cè)CT變比 1200/1A 低壓側(cè)CT變比 3000/1A輔助變參數(shù) ：容量 88MVA 電壓 23181.25%/10.5kV 線路: 本側(cè)CT變比為2000/1 線路對

9、側(cè)CT變比為1600/5六、實施方案變壓器低壓側(cè)一次電流 變壓器高壓側(cè)一次電流變壓器低壓側(cè)二次電流 變壓器高壓側(cè)二次電流線路本側(cè)二次電流線路對側(cè)二次電流 AI5 .101AIm7 . 81AIm5 .10AIm5 .65AI9 .2192AIm3 .732 結(jié)合工程實際及試驗需求，將兩臺電抗器分別接至#1機(jī)輔助變4A低壓側(cè)ECS-3段和#1機(jī)輔助變4B低壓側(cè)ECS-4段（一圖一）。電抗器放置于汽機(jī)平臺，通過臨時中壓電纜與輔助變低壓側(cè)相連接。 2012年3月23日對#1機(jī)輔助變4A/4B進(jìn)行了臨時負(fù)荷校驗。輔助變輔助變高低壓側(cè)高低壓側(cè)相序相序一次值一次值二次值二次值相位關(guān)系相位關(guān)系輔助變A高壓側(cè)

10、A10A8.6mAA：-37A-3a：177B10A8.2mAB：-156B-3b：178C10A8.4mAC：-277C-3c：177N0A0mAN/ /AN/ /A低壓側(cè)3a221A73.2mAA：-218N/ /A3b222A73.5mAB：-338N/ /A3c223A73.6mAC：-98N/ /A3n0A0mAN/ /AN/ /A輔助變輔助變高低壓側(cè)高低壓側(cè)相序相序一次值一次值二次值二次值相位關(guān)系相位關(guān)系輔助變B高壓側(cè)A10A8.5mAA：-36A-3a：177B10A8.3mAB：-155B-3b：177C10A8.3mAC：-279C-3c：177N0A0mAN/ /AN/ /

11、A低壓側(cè)3a221A72.5mAA：-218N/ /A3b222A72.8mAB：-337N/ /A3c221A72.9mAC：-98N/ /A3n0A0mAN/ /AN/ /A線路線路線路本側(cè)線路本側(cè)二次電壓二次電壓線路本側(cè)線路本側(cè)二次電流二次電流角度關(guān)系角度關(guān)系本側(cè)一次本側(cè)一次電流電流對側(cè)一次對側(cè)一次電流電流差流差流57.6V10.3mA216.820.7A20.9A0A通過上面的試驗數(shù)據(jù)可以看出：1、輔助變4A/4B高、低壓側(cè)的電流數(shù)值與理論計算值相符，相位相差180，說明輔助變4A/4B的兩組差動CT的極性是正確的，差動保護(hù)校驗正確。2、線路兩側(cè)電流數(shù)值與理論計算值相符。通過實際帶負(fù)荷校驗，測得本側(cè)線路二次電流為10.5mA，對側(cè)線路