特高壓變壓器保護(hù)講課內(nèi)容ppt課件

1、特高壓變壓器維護(hù)南瑞繼保主要內(nèi)容 特高壓變壓器特殊構(gòu)造及其對(duì)維護(hù)配置的影響。 特高壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)維護(hù)配置的影響。 特高壓變壓器維護(hù)對(duì)策。特高壓變壓器的特殊構(gòu)造 根據(jù)國(guó)內(nèi)兩大變壓器消費(fèi)廠家提供的1000kV變壓器總體構(gòu)造引見(jiàn)，1000kV主變壓器由變壓器主體(不帶調(diào)壓的自耦變壓器)和調(diào)壓、補(bǔ)償變壓器兩部分組成，構(gòu)造簡(jiǎn)約，絕緣可靠性容易得到保證。調(diào)壓變壓器與主變壓器經(jīng)過(guò)硬銅母線銜接。 特高壓變壓器的特殊構(gòu)造采用特殊構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn) 便于運(yùn)輸 。 為了保證主變運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和維護(hù)的方便，當(dāng)調(diào)壓部分出問(wèn)題時(shí)，可與主變主體部分解開(kāi)，不影響主變的運(yùn)轉(zhuǎn)。 特殊構(gòu)造帶來(lái)的特殊調(diào)壓方式 此種調(diào)壓方式在調(diào)理主變中壓側(cè)電壓時(shí)

2、，同時(shí)會(huì)影響低壓側(cè)電壓，為了堅(jiān)持調(diào)理過(guò)程中低壓側(cè)電壓的穩(wěn)定，需求經(jīng)過(guò)添加低壓補(bǔ)償繞組，引入負(fù)反響電壓到達(dá)穩(wěn)定低壓側(cè)電壓的目的。 此種調(diào)壓方式是典型的經(jīng)過(guò)小容量變壓器調(diào)理大容量變壓器的方式，當(dāng)大容量變壓器電壓發(fā)生較小變化時(shí)，小容量的變壓器的電壓將發(fā)生很大的變化。 特殊構(gòu)造對(duì)差動(dòng)維護(hù)靈敏度的影響 這種銜接方式情況下，調(diào)壓變和補(bǔ)償變占整個(gè)變壓器的匝數(shù)相對(duì)較少，兩者匝對(duì)匝間的電壓相對(duì)于主變壓器來(lái)說(shuō)也很小，當(dāng)調(diào)壓變或者補(bǔ)償變發(fā)生細(xì)微匝間缺點(diǎn)情況下，折算到整個(gè)變壓器來(lái)說(shuō)會(huì)更加細(xì)微，維護(hù)范圍為整個(gè)變壓器的變壓器差動(dòng)維護(hù)很難在這種情況下動(dòng)作。特殊構(gòu)造對(duì)差動(dòng)維護(hù)靈敏度的影響 北京中國(guó)電科院進(jìn)展1000kV變壓器

3、維護(hù)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)壓變25%匝間的一個(gè)缺點(diǎn)波形 (藍(lán)、綠、紅分別為A、B、C三相，下同) ：差電流波形050100150200250300350400-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8采 樣 點(diǎn) 數(shù) /每 周 波 24點(diǎn)差電流/Ie差 電 流 波 形電壓波形050100150200250300350400-1000100電壓/V050100150200250300350400-1000100電壓/V050100150200250300350400-0.200.2采 樣 點(diǎn) 數(shù) /每 周 波 24點(diǎn)電壓/V電流波形050100150200250300350400-0.500

4、.51電流/A050100150200250300350400-0.500.5電流/A050100150200250300350400-1001020電流/A采 樣 點(diǎn) 數(shù) /每 周 波 24點(diǎn)特殊構(gòu)造對(duì)差動(dòng)維護(hù)靈敏度的影響 從以上波形可以看出，即使調(diào)壓變發(fā)生25%的匝間缺點(diǎn)(這個(gè)匝比的匝間缺點(diǎn)對(duì)于調(diào)壓變壓器來(lái)說(shuō)曾經(jīng)是非常嚴(yán)重的內(nèi)部缺點(diǎn))，主變壓器差動(dòng)維護(hù)差電流幅值也僅為0.47Ie，剛剛超越了差動(dòng)維護(hù)起動(dòng)定值0.4Ie，當(dāng)調(diào)壓變短路匝比繼續(xù)下降之后，主變壓器差動(dòng)維護(hù)甚至不可以起動(dòng)。 特高壓變壓器差動(dòng)維護(hù)配置 對(duì)于這種主變+調(diào)壓變、補(bǔ)償變的變壓器銜接方式，必需為調(diào)壓變和補(bǔ)償變單獨(dú)配置差動(dòng)維護(hù)以

5、提高其區(qū)內(nèi)缺點(diǎn)匝間缺點(diǎn)時(shí)的靈敏度，此外，由于單獨(dú)配置的調(diào)壓變和補(bǔ)償變的差動(dòng)維護(hù)主要是用來(lái)提高小缺點(diǎn)情況下的靈敏度，所以無(wú)需為其配置差動(dòng)速斷維護(hù)。 特高壓變壓器差動(dòng)維護(hù)配置特高壓變壓器差動(dòng)維護(hù)平衡 根據(jù)沈變和保變提供的調(diào)壓補(bǔ)償變銘牌參數(shù)，主變壓器的調(diào)壓范圍都為4*1.25%=5%(共9檔)，兩家變壓器廠家提供的中壓側(cè)詳細(xì)參數(shù)如下： 特高壓變壓器差動(dòng)維護(hù)平衡分接頭位置/%保變沈變中壓側(cè)額定電壓/V中壓額定側(cè)電流/A中壓側(cè)額定電壓/V中壓額定側(cè)電流/A5%551250/sqrt(3)3142.031705031543.75%544688/sqrt(3)3179.939031882.5%538125/

6、sqrt(3)3218.731025032231.25%531563/sqrt(3)3258.430672032600525000/sqrt(3)32991.25%518438/sqrt(3)3340.92994103340-2.5%511875/sqrt(3)3383.72956203383-3.75%505313/sqrt(3)3427.72917403248-5%498750/sqrt(3)3472.82877503475特高壓變壓器差動(dòng)維護(hù)平衡 由于兩家主變壓器的額定容量、額定電壓及調(diào)壓范圍與檔位是一樣的，所以上述表格中的微小差別應(yīng)該來(lái)自于對(duì)sqrt(3)的取

7、舍的誤差導(dǎo)致的 。特高壓變壓器差動(dòng)維護(hù)平衡 以0檔位的額定電流3299.1A為基準(zhǔn)： 當(dāng)調(diào)理到5%檔位時(shí)，額定電流為3142.0，偏向?yàn)椋?(3142.0-3299.1)/3299.1= - 4.76% 當(dāng)調(diào)理到-5%檔位時(shí)，額定電流為3472.8，偏向?yàn)椋?(3472.8-3299.1)/3299.1= 5.26% 特高壓變壓器差動(dòng)維護(hù)平衡 由于普通變壓器的差動(dòng)起動(dòng)定值最小整定為0.2Ie，斜率為0.5左右，可見(jiàn)，按照普通變壓器的定值整定習(xí)慣完全可以滿足特高壓變壓器主變壓器維護(hù)的要求，特高壓變壓器主變壓器維護(hù)定值只需求一套定值就可以滿足各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下的差動(dòng)維護(hù)平衡的要求，同時(shí)建議主變壓器按照

8、銘牌0%調(diào)壓檔位電壓整定(525kV)。 主變壓器差動(dòng)定值變壓器容量整數(shù)部分3000M變壓器容量小數(shù)部分0I側(cè)1支路一次電壓1050kVI側(cè)2支路一次電壓1050kVII側(cè)1支路一次電壓525kVII側(cè)2支路一次電壓525kVIII側(cè)1支路一次電壓110kVIII側(cè)2支路一次電壓110kV變壓器接線方式1(對(duì)應(yīng)低壓側(cè)11點(diǎn)接線方式變壓器)I側(cè)1支路TA1原邊3000AI側(cè)2支路TA2原邊3000AII側(cè)1支路TA3原邊5000AII側(cè)2支路TA4原邊5000AIII側(cè)1支路TA5原邊4000AIII側(cè)2支路TA6原邊4000A主變壓器差動(dòng)平衡系數(shù)支路稱(chēng)號(hào)平衡系數(shù)二次額定電流(按全容量折算)I側(cè)

9、1支路2.9500.549AI側(cè)2支路2.9500.549AII側(cè)1支路2.4570.659AII側(cè)2支路2.4570.659AIII側(cè)1支路0.4113.936AIII側(cè)2支路0.4113.936A主變壓器差動(dòng)維護(hù)平衡誤差 當(dāng)調(diào)理到-5%檔位時(shí)，差動(dòng)維護(hù)差流平衡出現(xiàn)最大誤差，最大誤差為5.26%。 沈變調(diào)壓變參數(shù)沈變調(diào)壓變參數(shù)保變調(diào)壓變參數(shù)保變調(diào)壓變參數(shù)分接位置3X-X2x-2a2x-x電壓，V電流，A電壓，V電流，A電壓，V電流，A高-中高-低中-低高-中高-低中-低高-中高-低中-低1291111492.45511049.4104962413.94.0134.25442.503025.3

10、3025.32220791530.31062.1106318.33.2103.14127.73029.03029.03148901569.11075.0107374217.62.270.52783.83032.03032.0475351608.81088.3108668111.61.136.11408.73034.23034.2501649.51101.911002800003035.63035.6677281691.31115.9111458117.31.2381444.83036.03036.07156651734.11130.2112964240.52.3782928.73035.430

11、35.48238281778.11144.8114551369.93.4120.24454.83033.73033.79322351823.21159.9116228505.74.3164.56026.73030.83030.8調(diào)壓變調(diào)理過(guò)程中的匝比變化檔位位置分接頭位置/%沈變調(diào)壓變?cè)驯缺Ｗ冋{(diào)壓變?cè)驯?5%3.7623.60623.75%5.0164.80732.5%7.5247.21141.25%15.04814.422506-1.25%-15.048-14.4237-2.5%-7.524-7.2118-3.75%-5.016-4.8079-5%-3.762-3.606沈變調(diào)壓變中-高+低

12、三側(cè)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況 分接位置調(diào)壓線圈電壓(V)激磁線圈電壓(V)調(diào)壓變?nèi)萘縦VA)調(diào)壓線圈電流(A)激磁線圈電流(A)補(bǔ)償線圈電壓(V)補(bǔ)償激磁線圈電壓(V)補(bǔ)償變?nèi)萘?kVA)補(bǔ)償線圈電流(A)補(bǔ)償激磁線圈電流(A)中壓最大分接27887104909442761587.69422.05501727887152333036.36546.2221159106130343481623.34323.643806211591155614272107379237011660.65220.7225671427277947221108658122741699.70112.96129972213944中壓額定

13、分接010996800.000000-7397111310131931783.62118.53-1331-73974041-14977112685273891828.76243.06-2694-149778180-22747114095426791876.26374.06-4092-2274712425中壓最小分接-30713115540591621926.28512.05-5525-3071316776調(diào)壓變差動(dòng)維護(hù)特定工況平衡檔位公共繞組分支二次額定電流補(bǔ)償變分支二次額定電流調(diào)壓變分支二次額定電流公共繞組分支平衡系數(shù)補(bǔ)償變分支平衡系數(shù)調(diào)壓變分支平衡系數(shù)中壓最大分接1587.69/25001

14、587.69/1000422.05/10001.9600.7832.9501623.34/25001623.34/1000323.64/10001.4720.5882.9501660.65/25001660.65/1000220.72/10000.9810.3922.9501699.70/25001699.70/1000112.96/10000.4900.1962.950中壓額定分接0.00/25000.00/10000/1000001.0001783.62/25001783.62/1000118.53/10000.4920.1962.9501828.76/25001828.76/100024

15、3.06/10000.9790.3912.9501876.26/25001876.26/1000374.06/10001.4690.5882.950中壓最小分接1926.28/25001926.28/1000512.05/10001.9590.7842.950調(diào)壓變差動(dòng)維護(hù)其他工況平衡高-中+低三側(cè)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況/%中-高+低三側(cè)1/2負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況/%高-中+低三側(cè)1/2負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況/%中-高+低三側(cè)1/3負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況/%高-中+低三側(cè)1/3負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況/%中壓最大分接-0.0817-0.0430-0.0403-0.0285-0.0279 0.0425 0.0228 0.0225 0.0150

16、 0.0 0.0281 0.0 0.0 0.0109 0.0090 -0.0189 -0.0 -0.0100 -0.0059 -0.0065中壓額定分接 0 0 0 0 0 0.1737 0.0872 0.0824 0.0610 0.0605 -0.1884 -0.1005 -0.0971 -0.0664 -0.0618 -0.0524 -0.0277 -0.0281 -0.0194 -0.0177中壓最小分接 -0.0457 -0.0251 -0.0231 -0.0156 -0.0145調(diào)壓變差動(dòng)維護(hù)平衡 由上表可知，按照中-高+低三側(cè)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況進(jìn)展差動(dòng)維護(hù)平衡系數(shù)計(jì)算，在其他運(yùn)轉(zhuǎn)工況下

17、差動(dòng)維護(hù)的平衡誤差都很小，都完全滿足差動(dòng)維護(hù)的要求。 合并檔位時(shí)的差動(dòng)維護(hù)平衡誤差高-中+低三側(cè)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況/%中壓最大分接-0.0877 33.2225 99.8357 299.5299中壓額定分接 0 499.7868 299.7804 233.1949中壓最小分接 199.8939合并檔位時(shí)的差動(dòng)維護(hù)平衡誤差 從上表可以看出，以某一檔位為基準(zhǔn)的平衡方法不能順應(yīng)其他其他檔位的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。 合并檔位時(shí)的差動(dòng)維護(hù)平衡誤差高-中+低三側(cè)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工況/%中壓最大分接-12.5259 16.6341 74.9539 249.7907中壓額定分接 0 450.0143 274.9046 216.61

18、00中壓最小分接 187.4554合并檔位時(shí)的差動(dòng)維護(hù)平衡誤差 可見(jiàn)思索不同檔位情況下的定值合并將帶來(lái)不小的誤差，同時(shí)由于不論怎樣樣合并檔位定值也不能夠一套定值順應(yīng)一切檔位情況，這樣反而給現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)人員帶來(lái)費(fèi)事，所以還是建議現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用9套定值區(qū)，每套定值區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)檔位，這樣對(duì)應(yīng)關(guān)系非常明確，不容易出錯(cuò)。 調(diào)壓變差動(dòng)維護(hù)平衡定值設(shè)置序序號(hào)號(hào)定值稱(chēng)號(hào)定值稱(chēng)號(hào)定值范圍定值范圍整定步長(zhǎng)整定步長(zhǎng)1公共繞組分支二次額定電流-10.000-10.0000.001A2補(bǔ)償變分支二次額定電流-10.000-10.0000.001A3調(diào)壓變分支二次額定電流-10.000-10.0000.001A調(diào)壓變差動(dòng)維護(hù)平衡定值

19、設(shè)置 為了使差動(dòng)維護(hù)可以自順應(yīng)分接頭調(diào)理過(guò)程中的電流的導(dǎo)向，維護(hù)安裝根據(jù)定值區(qū)號(hào)的大小進(jìn)展差動(dòng)維護(hù)電流平衡的自動(dòng)倒向。特高壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)維護(hù)配置的影響 實(shí)驗(yàn)示范工程特高壓短路阻抗比較大。 實(shí)驗(yàn)示范工程特高壓線路長(zhǎng)度很長(zhǎng)，阻抗也較大。特高壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)維護(hù)配置的影響特高壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)維護(hù)配置的影響 高壓側(cè)TA：高壓側(cè)三相金屬性缺點(diǎn)下流過(guò)最大短路電流，分為兩種方式 。 由500kV側(cè)經(jīng)過(guò)變壓器短路阻抗提供，最大電流(無(wú)窮大系統(tǒng))為1649.6/0.18=9164A，實(shí)踐情況下要更小些。 由1000kV系統(tǒng)最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式提供短路電流5757A。 目前高壓側(cè)TA變比為3000/1，短路電流倍數(shù)最大僅為：916

20、4/3000=3.055倍。各TA流過(guò)的最大短路電流 中壓側(cè)TA：中壓側(cè)三相金屬性缺點(diǎn)下流過(guò)最大短路電流。 由500kV系統(tǒng)提供短路電流時(shí)短路電流最大，普通500kV變壓器高壓側(cè)變比選為4000/1，本次特高壓實(shí)驗(yàn)示范工程5000/1.特高壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)維護(hù)配置的影響 低壓側(cè)TA：低壓側(cè)三相金屬性缺點(diǎn)下流過(guò)最大短路電流。 假設(shè)高壓側(cè)和中壓側(cè)都為無(wú)窮大系統(tǒng)，低壓側(cè)最大短路電流為: 2*15746.4/0.62=50795A，實(shí)踐情況下要小的多。 目前低壓側(cè)TA變比為4000/1，短路電流倍數(shù)最大僅為：50795/4000=12.699倍。特高壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)維護(hù)配置的影響 在忽略低壓繞組的情況下，高壓

21、側(cè)或者中壓側(cè)三相金屬性短路情況下，公共繞組流過(guò)最大的短路電流，該電流最大也僅為(無(wú)窮大系統(tǒng)) (3299.2-1649.6)/0.18=9155.3A,而實(shí)踐運(yùn)用過(guò)程中，公共繞組最大短路電流要低于該電流值。 目前公共繞組側(cè)TA變比為1000/1，短路電流倍數(shù)最大僅為：9155/1000=9.155倍。特高壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)維護(hù)配置的影響 從以上表格數(shù)據(jù)可以看出，由于遭到1000kV系統(tǒng)短路程度和變壓器短路阻抗的限制，1000kV變壓器各側(cè)TA流過(guò)的最大短路電流都不太大，對(duì)TA的動(dòng)、熱穩(wěn)定要求甚至低于普通的500kV變壓器。 特高壓系統(tǒng)參數(shù)對(duì)維護(hù)配置的影響 從以上數(shù)據(jù)可以看出，由于特高壓系統(tǒng)阻抗和特高壓變壓器短路阻抗比的影響，特高壓變壓器對(duì)差動(dòng)維護(hù)的靈敏度提出了更高的要求。維護(hù)靈敏度對(duì)策 由于特高壓變壓器的調(diào)壓范圍較小，為了獲得較高的靈敏度，可以適當(dāng)?shù)膶⒉顒?dòng)維護(hù)起動(dòng)定值和差動(dòng)維護(hù)比率制動(dòng)系數(shù)降低一些。 降低維護(hù)定值會(huì)降低維護(hù)在區(qū)外缺點(diǎn)等各種系統(tǒng)擾動(dòng)情況下的維護(hù)的可靠性，所以不能根本處理差動(dòng)維護(hù)靈敏度缺乏的問(wèn)題。維護(hù)靈敏度對(duì)策 不受負(fù)荷電流的