內(nèi)橋接線方式及其保護(hù)配置紹

1、內(nèi)橋接線及其保護(hù)配置介紹二oo九年 一月一. 內(nèi)橋接線介紹n1.橋形接線的定義及特點(diǎn) 橋形接線(bridge-circuit configuration）是由一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)交組成連接橋，將兩回變壓器線路組橫向連接起來(lái)的電氣主接線。 連接橋連接在變壓器線路組的變壓器和斷路器之間的稱(chēng)為內(nèi)橋接線；連接橋連接在變壓器線路組的斷路器和線路之間的稱(chēng)為外橋接線。 橋形接線中使用的一次設(shè)備數(shù)量少，占地小，能滿足變電所可靠性要求，具有一定的運(yùn)行靈活性，橋形接線適用于線路為兩回、變壓器為兩臺(tái)且基本無(wú)擴(kuò)建的變電站。 圖1 內(nèi)橋接線示圖 圖2 外橋接線示圖n2.內(nèi)橋接線與外橋接線的特點(diǎn)1) 內(nèi)橋接線的任一線路

2、投入、斷開(kāi)、檢修或路障時(shí)，都不會(huì)影響其他回路的正常運(yùn)行，但當(dāng)變壓器投入、斷開(kāi)、檢修或故障時(shí)，則會(huì)影響另一回線路的正常運(yùn)行。由于變壓器運(yùn)行可靠，而且不需要經(jīng)常進(jìn)行投入，因此在橋形接線中，內(nèi)橋接線的應(yīng)用較廣泛。 2) 外橋接線的變壓器投入、斷開(kāi)、檢修或故障時(shí)，則不會(huì)影響其他回路的正常運(yùn)行。但當(dāng)線路投入、斷開(kāi)、檢修或故障時(shí)，則會(huì)影響一臺(tái)變壓器的正常運(yùn)行。因此外橋接線適用于變壓器要經(jīng)常投入或斷開(kāi)的情況。此外當(dāng)線路上有較大的穿越功率時(shí)，為避免穿越功率通過(guò)多臺(tái)斷路器，通常彩外橋接線。n 3. 內(nèi)橋接線常規(guī)運(yùn)行方式1) 3個(gè)斷路器dl1、dl2、dl3合上，兩條線路并列運(yùn)行。2) 1號(hào)主變或2號(hào)主變停運(yùn)檢修

3、，兩回線同時(shí)向不停運(yùn)的變壓器送電。 3) dl1、dl3合上運(yùn)行， dl2熱備用，線路2為線路1的備用供電電源，采用備自投進(jìn)行投切。n1. 線路保護(hù) 在內(nèi)橋接線變電站（110kv及以下電壓等級(jí)）中，一般情況下，本站為線路的電能終端站，線路保護(hù)安裝在本站線路的對(duì)側(cè)變電站中，在本側(cè)，主變的高后備保護(hù)可作為線路保護(hù)來(lái)配置。另外，某些內(nèi)橋變電站安裝有110kv線路保護(hù)，那是因?yàn)閺木€路1輸入的電能通過(guò)內(nèi)橋和線路2向別的變電站輸出，在線路2處安裝線路保護(hù)。二. 保護(hù)配置情況介紹n2. 主變保護(hù)主變保護(hù)配置和普通主變保護(hù)配置的區(qū)別關(guān)鍵在于ct選用及保護(hù)出口的問(wèn)題。1)當(dāng)1號(hào)、2號(hào)主變分列運(yùn)行，也就是內(nèi)橋開(kāi)關(guān)

4、在斷開(kāi)位置，這種運(yùn)行方式就是正常的雙繞組變單獨(dú)運(yùn)行方式，對(duì)于主變來(lái)說(shuō)是簡(jiǎn)單的一進(jìn)一出，差動(dòng)保護(hù)沒(méi)有任何誤動(dòng)的可能，可靠性很高。n2)當(dāng)只有一條進(jìn)線運(yùn)行，另一條進(jìn)線備用，內(nèi)橋開(kāi)關(guān)在合位。以對(duì)1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作情況為例進(jìn)行分析：a.d1、d2點(diǎn)故障時(shí)主變差動(dòng)保護(hù)均能正確動(dòng)作；b.d3點(diǎn)故障時(shí)，此故障發(fā)生在1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)范圍之外，ct1、ct3中流過(guò)故障電流。此時(shí)，對(duì)于內(nèi)橋接線主變差動(dòng)保護(hù)，其內(nèi)橋開(kāi)關(guān)差動(dòng)ct二次側(cè)是分別進(jìn)裝置還是差接后進(jìn)裝置，對(duì)保護(hù)結(jié)果將產(chǎn)生不同影響。n3. 橋開(kāi)關(guān)保護(hù) 橋斷路器保護(hù)可選擇限時(shí)電流速斷保護(hù)、充電保護(hù)、斷 路器失靈保護(hù)等。1)兩條線路并列運(yùn)行 當(dāng)1號(hào)主變發(fā)生區(qū)內(nèi)故

5、障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)，限時(shí)電流速動(dòng)保護(hù)將在t時(shí)刻跳開(kāi)dl3，避免了線路l2和2號(hào)主變停運(yùn)，減小了事故影響范圍。同理，當(dāng)1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)停用，限時(shí)速段保護(hù)可用做dl1和dl3之間短線路的保護(hù)。 另外，若1號(hào)主變故障，則跳開(kāi)dl1和dl3，當(dāng)dl3失靈時(shí)，失靈保護(hù)經(jīng)一延時(shí)，直接跳開(kāi)dl2和2號(hào)主變總出口。2) 兩條線路分裂運(yùn)行a. dl1、dl3在運(yùn)行，dl2在熱備用（即線路1在運(yùn)行、線路2在熱備用）此時(shí)采用進(jìn)線備投方式，即一進(jìn)線帶兩主變運(yùn)行，無(wú)論進(jìn)線故障由線路保護(hù)跳開(kāi)進(jìn)線斷路器1dl，或主變故障跳開(kāi)1dl和3dl，備自投裝置檢測(cè)到母線無(wú)壓、線路2有壓、線路1無(wú)流，經(jīng)一時(shí)限跳dl1，確認(rèn)其跳開(kāi)后，備

6、自投動(dòng)作合上dl2；b. dl1、dl2在運(yùn)行，dl3在運(yùn)行 此時(shí)為橋開(kāi)關(guān)備方式，投當(dāng)dl1因故障而跳開(kāi)，備自投裝置檢測(cè)到i母無(wú)壓、ii母有壓、線路i無(wú)流，經(jīng)一時(shí)限跳dl1，確認(rèn)其跳開(kāi)后，備自投動(dòng)作合上dl3。n某日，變電站進(jìn)線線及主變壓器t1停電檢修,線給主變壓器t2送電。15:35后線與主變壓器t1檢修工作全部結(jié)束。三. 案例介紹1) 17:23通過(guò)內(nèi)橋開(kāi)關(guān)qf3空投t1,t2差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)t2各側(cè)開(kāi)關(guān)。由t2差動(dòng)保護(hù)故障錄波顯示,高壓側(cè)電流出現(xiàn)直流偏移；2) 17:28用進(jìn)線線通過(guò)qf2空載合閘t2時(shí),t2的差動(dòng)保護(hù)再次動(dòng)作于跳閘。3) 17:30拉開(kāi)qs2刀閘,即退出t2,再次通過(guò)

7、內(nèi)橋開(kāi)關(guān)qf3空投t1時(shí),t2的差動(dòng)保護(hù)再次動(dòng)作于跳閘,使得合閘失敗。17:40在斷開(kāi)qs2刀閘的情況下,將t2的差動(dòng)保護(hù)壓板退出,通過(guò)qf3送t1成功,但t2的差動(dòng)保護(hù)裝置本身仍然判斷內(nèi)部故障并顯示跳閘。本次事故過(guò)程中t2在退出狀態(tài),中、低壓側(cè)電流為0。1. 分析：1) 先看上述第3次事故，在t2退出運(yùn)行情況下,理論上高壓側(cè)電流應(yīng)為0。而合閘qf3空送t1會(huì)產(chǎn)生幅值很大且包含有大量非周期分量的勵(lì)磁涌流。此涌流流過(guò)ta1和ta2,在涌流持續(xù)的暫態(tài)過(guò)程中,由于ta1和ta2傳遞特性不一致,產(chǎn)生數(shù)值較大的差電流,且差流是逐漸增大之后又逐漸衰減,這符合ta的暫態(tài)飽和特性,故可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。2

8、) 再看第2次事故。由于空投變壓器時(shí)會(huì)產(chǎn)生數(shù)值相當(dāng)大的勵(lì)磁涌流,其大小與變壓器內(nèi)部的剩磁和合閘角有關(guān)。本事故中后期通過(guò)對(duì)故障錄波器中電流的分析發(fā)現(xiàn),勵(lì)磁涌流出現(xiàn)間斷角,并且偏向時(shí)間軸一側(cè)，且勵(lì)磁涌流的暫態(tài)過(guò)程中二次諧波含量的最小值低于10%。而通常的二次諧波制動(dòng)參考定值為15%20%。在本方案中差動(dòng)保護(hù)的二次諧波制動(dòng)采用分相閉鎖方式,這種方式在變壓器合閘于故障時(shí)能快速切除,但在涌流時(shí)不能保證可靠閉鎖,造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。3) 在分析第1次事故前，先來(lái)解釋一個(gè)名詞： 什么是“和應(yīng)涌流”？ 當(dāng)發(fā)電廠或變電所內(nèi)母線上連接兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的變壓器時(shí)，如果一臺(tái)變壓器進(jìn)行空載合閘，在變壓器繞組中將出現(xiàn)勵(lì)磁涌流

9、，與此同時(shí)，在與其并聯(lián)運(yùn)行的其它中 性點(diǎn)接地變壓器繞組中也將出現(xiàn)浪涌電流，稱(chēng)作和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流與勵(lì)磁涌流密切相關(guān)，交替產(chǎn)生。當(dāng)變壓器的勵(lì)磁涌流處于峰值附近時(shí)，母線電壓的瞬時(shí)值較低，此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生和應(yīng)涌流；當(dāng)變壓器的勵(lì)磁涌流處于間斷期間，勵(lì)磁涌流為零；母線電壓恢復(fù)到額定電壓附近，變壓器在勵(lì)磁涌流的直流分量和高電壓共同作用下將產(chǎn)生和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流的性質(zhì)不僅取決于變壓器是否空載，還與變壓器中性點(diǎn)是否接地有關(guān)。中性點(diǎn)不接地時(shí)，將只產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，不產(chǎn)生和應(yīng)涌流。 和應(yīng)涌流產(chǎn)生的根本原因是相鄰變壓器空投時(shí)涌流的非周期分量流過(guò)系統(tǒng)電阻產(chǎn)生非周期電壓,使正常運(yùn)行變壓器的磁鏈逐漸反向增大,最終達(dá)到反向飽和引起

10、和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流與空投變壓器的勵(lì)磁涌流方向相反,偏向時(shí)間軸的另一側(cè),其峰值是逐漸增大再不斷衰減,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。和應(yīng)涌流中較強(qiáng)的非周期分量會(huì)使ta發(fā)生暫態(tài)飽和,引起差流,導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。2.解決措施：1)本次事故中內(nèi)橋接線方式的t2差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng),其進(jìn)線ta和橋開(kāi)關(guān)ta的二次側(cè)電流是先差接,然后再接入保護(hù),這與ta1和ta2分別接入保護(hù)有差別。因此,對(duì)于內(nèi)橋接線方式,主變壓器差動(dòng)保護(hù)應(yīng)將高壓側(cè)的橋開(kāi)關(guān)ta、進(jìn)線ta,以及中、低壓側(cè)ta分別接入差動(dòng)保護(hù)裝置。2)內(nèi)橋接線變電站主變壓器差動(dòng)保護(hù)的高壓側(cè)電流自進(jìn)線ta和內(nèi)橋ta,當(dāng)并列運(yùn)行的其中一臺(tái)變壓器空載合閘或發(fā)生區(qū)內(nèi)外故障時(shí),均會(huì)導(dǎo)致進(jìn)線ta和內(nèi)橋ta一次側(cè)通過(guò)很大的勵(lì)磁涌流或短路電流。為防止ta暫態(tài)特性不一致的情況引起的誤動(dòng)，應(yīng),在條件允許的情況下可以通過(guò)提高ta的準(zhǔn)確限值系數(shù)、提高ta變比以及降低ta二次側(cè)負(fù)載阻抗等方法來(lái)減小該不平衡電流。另外,還可將p級(jí)ta更換為剩磁系數(shù)較小的tp級(jí),以進(jìn)一步減小ta暫態(tài)特性不一致的影響。3) 發(fā)生勵(lì)磁涌流時(shí),可能會(huì)存在某一相二次諧波含量較小的情況,為防止變壓