CN102608485A - 变电站零序电流回路检验方法 - Google Patents
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Abstract
变电站零序电流回路检验方法,本发明在变电站带电投产前,步骤为:第一步,在220kV变电站合上主变220kV侧的中性点隔离隔离开关5G等;第二步,在主变110kV侧位置1处的A相或B相或C相加单相可调电源;在220kV侧绕组中感应出电流,流出主变220kV侧的A相绕组,形成完整电流回路等;第三步,对检测到的零序电流幅值和相位数据进行分析,应用理论计算出电流和相位角,通过实测数据与计算值比较,如果相同且满足设计要求可判断正确,如果差别大,则可判断存在问题。本发明与现有的相比,该方法有以下优点:(一)本检验方法的有效性、可靠性更高。(二)对零序电流二次回路的检查更为全面。(三)本方法所用设备材料,简单方便,工作量少。
Description
技术领域
本发明属于电工技术,特别是用于变电站在投产前,通过进行模拟不对称穿越式故障试验,保证零序电流回路接线正确性的检验方法技术领域。
背景技术
变电站是电力输送的重要环节,其零序电流回路是否正确性,将会影响到电网的安全稳定,影响电力的正常提供和人们的正常生活。零序电流回路的错误会影响电网继电保护的正确动作等不良后果。
在2011年8月12日,云南镇雄电厂1#机在线路故障情况下,1#联络变压器零序差动保护动作,造成停机事故,检查发现事故原因是联络变压器公共绕组的零序CT极性接反,这是一直困扰电力系统的难题,用常规的电池刮极性法根本无法刮出极性。
在2000年10月18日,云南220kV元谋变电站﹟1主变LEP—973G公共绕组零序过流保护动作三侧开关跳闸,元谋变除220kV进线外,全站失压。导致220kV元谋变电站所供的元谋、羊臼河、甸心及大湾子共四个电铁牵引变失电达68分钟,造成昆铁13列货车1列旅客列车停运。造成了较大的经济损失和不良的社会影响。事故发生后经检查发现﹟1主变零序回路串入B相电流,这在投产验收和运行过程中都没有发现这一重大的事故隐患。
单相接地故障是电网最为常见的故障类型,不对称故障引起系统产生零序电流,运行中曾多次出现由于发生不对称接地引故障,导致继电保护失去选择性的案例。在实际运行过程中,逐步加强了对系统零序电流回路的研究。
零序电流回路是电网电力系统中的一个重要组成部分,主要包括:零序电流互感器二次绕组及接线柱、就地端子箱、室内二次屏柜和连接设备及屏柜间的电缆接线组成。
在变电站带电投产前,现有技术是采用电流互感器就地端子箱升二次电流的检验方法,如图2,在变电站回路连接好以后,断开电流互感器侧回路,用升压设备,在就地端子箱向屏柜侧二次回路,加上二次电流。在控制室保护屏柜端子,用表测量屏柜零序端子电流。
在变电站带电以后,主变正常情况下是对称三相电流,不会有零序电流,故检测较为困难,云南镇雄电厂1#机就是由于没有有效的检查出零序电流互感器CT极性接错问题,导致机组误动跳闸停机。
这种检验方法只能检查从就地端子箱到控制室屏柜的零序电流回路。从零序二次绕组接线柱到端子箱回路不能检查得到,存在明显检查死角和质量隐患。如果在二次零序绕组接线柱有开路,产生零序过电压可能会造成保护误动、电流互感器匝间击穿,严重的造成设备烧毁。
通常,在电流互感器二次接线中虽特别小心,也难免不发生接线错误或开路。会引起产生过电压,将危及二次设备安全。或影响保护正确动作,尤其是影响带方向的零序电流保护。
零序电流互感器绕组投运后,正常运行不产生零序电流,无法对零序电流接线极性等进行确认,当电网系统系统发生故障时,提供不正确的零序电流,会导致电网继电保护误动事故。
因此, 如何在变电站带电投产前,应通过检验,发现和解决零序电流回路接线错误问题,确保安装质量,对电网的安全稳定运行有重要的意义。
发明内容
本发明正是为了克服上述现有技术存在的缺陷和问题,而提供一种能对变电站零序电流二次回路进行检验,发现漏、错连接、开路的零序电流回路接线; 对零序电流二次回路的检查更为全面; 简单方便,工作量少; 检查的有效性、可靠性高的模拟不对称穿越式故障检测零序电流回路的方法。
本发明是通过如下技术方案来实现的。
变电站零序电流回路检验方法,本发明特征在于,在变电站带电投产前,采用下列步骤:
第一步,见图1,虚线部分为试验电源,实线为变电站一次接线,试验电源为可调单相交流220V电压。在220kV变电站合上主变220kV侧的中性点隔离隔离开关5G,合上110kV侧的中性点隔离隔离开关4G,合上主变220kV侧的隔离开关1G,合上接地隔离开关2G;
第二步,见图1,在主变110kV侧位置1处的A相(或B或C)加单相可调电源,合上试验空气开关调升试验电压到220V。110kV侧电流流过中压侧A相独立CT、套管CT,流过主变110kV侧的A相绕组,流过110kV中性点电流互感器CT1,流过5G开关到接地线,通过接线流回到试验电源的接地线,形成完整的电流回路。在220 kV侧绕组中感应出电流,流出主变220kV侧的A相绕组,流到高压侧套管CT、高压侧独立CT、1G、2G流到接地线,通过接地线流过220kV中性点隔离开关4G,流过电流互感器CT2,流到220kV侧的中性点,流回A相绕组,形成完整电流回路。
220kV和110kV的中性点电流互感器一次流过零序电流,见图2,零序电路互感器二次绕组感应产生二次零序电流,采用误差小于等于0.5%、电压分辨率为0.001V、电流分辨率为0.0001A、在电流为0.0003A可进行相位角测量的高分辨率、高精度钳形测量仪表,以试验电压UA为参考向量,在保护屏柜柜,检测的110kV侧中性点零序电流互感器1CT二次回路的电流幅值和相位,检测的220kV侧中性点零序电流互感器2CT二次回路的电流幅值和相位,220kV侧零序电流回路的幅值和相位;
第三步,对检测到的零序电流幅值和相位数据进行分析,应用理论计算出电流和相位角,通过实测数据与计算值比较,如果相近则可判断正确,如果差别大,则可判断存在问题;
通过以上的步骤,可确保变电站全部零序电压回路的正确。
本发明与现有的相比,该方法有以下优点:
(一)本检验方法的有效性、可靠性更高。假如存在零序电流二次发生开路等错误接线问题,也不会造成设备损坏,可及时发现错漏接线后,有充裕的时间查找和处理问题。
(二)对零序电流二次回路的检查更为全面。零序二次绕组,绕组接线柱,二次接线柱到就地端子箱的接线,就地端子箱到二次屏柜端子接线,全部都能检查得到。
(三)本方法所用设备材料,简单方便,工作量少。
下面结合图1、图2和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1零序电流回路检验一次接线示意图;
图2 零序电流回路二次接线示意图。
具体实施方式
变电站零序电流回路检验方法,本发明特征在于,在变电站带电投产前,步骤为:
第一步,参考图1,在220kV变电站合上主变220kV侧的中性点隔离隔离开关4G,合上110kV侧的中性点隔离隔离开关5G,合上主变220kV侧隔离开关1G和接地隔离开关2G。
第二步,在主变110kV侧A相(或B或C)加单相可调电源,调升试验电压到220V,220kV和110kV的中性点电流互感器一次流过零序电流,零序电路互感器二次绕组感应产生二次零序电流,用高分辨率、高精度钳形相位表,检测保护屏柜零序电流出线L的零序电流幅值和相位。
第三步,对检测到的零序电流幅值和相位数据进行分析,应用理论计算出电流和相位角,通过实测数据与计算值比较,如果相近则可判断正确,如果差别大,则可判断存在问题;
现以某220kV变电站为示例,以下简述实施过程。变电站的简要情况为:主变压器有三个电压等级为220kV/110kV/35kV,110kV侧零序电流互感器的变比为k1,110kV侧零序电流互感器的变比为k2。
1. 理论分析
见图2,零序电流回路由零序电流互感器二次绕组、接线绕组接线柱、就地端子箱、保护屏柜通过连接电缆有序连接而成,零序电流回路L、N 线,其中N在控制室接地。
见图1,变电站在一次110kV侧加单相对称220V电压,零序电流互感器流过电流为IL,二次线圈产生电流IL’,通过钳形相位表在保护屏柜测量其二次零序电流幅值和相位。
进行检验所需主要设备材料有:单相升压设备一台,测量电压的高精度数字万用表一块,试验电源线若干根,控制电源的三相空气开关一个。
2.试验具体步骤
步骤一, 见图1,合上试验空气开关,调节升高电压到约220V,使A相零序电流互感器一次通过电流,用高精度、高准确度的电压表进行测量,测量一次试验电压幅值为UA和试验电流幅值为Il。
步骤二,在保护屏柜以试验电压UA为参考向量,测量110kV侧二次零序电流的相位角为Φ1’,及幅值为Il’;测量220kV侧二次零序电流的相位角为Φ2’,及幅值为I2’。
步骤三,对检测数据进行判断。110kV侧零序电流回路的判断,若Il= Il’×k1,则可判断零序电流互感器的变比正确,如果Φ1’为0-90以内的角度,则可判断零序电流互感器的二次接线为靠中性点侧引出线,如果Φl=Φ1’+180度,则可判断零序电流互感器的二次接线为靠接地侧引出线,根据设计施工图的要求判断对错。220kV侧零序电流回路的判断,若I1与I2’×k2×2计算值接近,不超过电流互感器的误差要求,则可判断零序电流互感器的变比正确,如果Φ2’为180-270度角,则可判断零序电流互感器的二次接线为靠中性点侧引出线,如果Φ1’为0-90度,则可判断零序电流互感器的二次接线靠接地侧引出线,然后根据设计要求得出极性正确与否的结论。
例1,在某220kV变电站进行的零序电流回路试验,检测到一次所加试验电压为223.5V,电流为21.1A,110kV侧中性零序CT1变比为中压侧变比 500/1, 理论计算值应为0.0442A,实际测量为0.044A,可判断零序电流互感器的的变比抽头接线正确。见图2,设计图要求的零序互感器一次P1极性接到中性,二次异名端S2引出线,理论相位角应在180-270度。实测相位角为266度,可判断极性正确。同理可判断220kV的中性点零序电流回路的正确性,由于一次电流的流向与110kV侧相反,应相差180度,理论应在0-90度,故所实测得零序电流相位角角度为86度,故接线满足设计要求,极性正确。
例2,在某110kV变电站进行的零序电流回路试验,是在110kV高压侧A相加单相电压,35kV侧短路接地。检测到所加一次试验电压为220V电流为6.44A,110kV侧中性零序电流互感器变比为300/5, 理论计算值应为0.107A,实际测量为0.1073A,可判断零序电流互感器的的变比抽头接线正确。设计图要求的零序互感器一次P1极性接到中性,二次同名端S2引出线,相位角应在180-270度之间。实测相位角为22.4度,不在180-270度之间,可判断极性不正确;经过更换极性处理后测得相位角为202.7度,在180-270度之间,可判断出零序电流互感器二次极性连接正确。
通过以上的步骤,可确保零序电流回路的正确。
Claims (1)
1.变电站零序电流回路检验方法,其特征在于,在变电站带电投产前,步骤为:
第一步,试验电源为可调单相交流220V电压,在220kV变电站合上主变220kV侧的中性点隔离隔离开关5G,合上110kV侧的中性点隔离隔离开关4G,合上主变220kV侧的隔离开关1G,合上接地隔离开关2G;
第二步,在主变110kV侧位置1处的A相或B相或C相加单相可调电源,合上试验空气开关调升试验电压到220V;
110kV侧电流流过中压侧A相独立CT、套管CT,流过主变110kV侧的A相绕组,流过110kV中性点电流互感器CT1,流过5G开关到接地线,通过接线流回到试验电源的接地线,形成完整的电流回路;
在220 kV侧绕组中感应出电流,流出主变220kV侧的A相绕组,流到高压侧套管CT、高压侧独立CT、1G、2G流到接地线,通过接地线流过220kV中性点隔离开关4G,流过电流互感器CT2,流到220kV侧的中性点,流回A相绕组,形成完整电流回路;
220kV和110kV的中性点电流互感器一次流过零序电流,零序电路互感器二次绕组感应产生二次零序电流,采用误差小于等于0.5%、电压分辨率为0.001V、电流分辨率为0.0001A、在电流为0.0003A可进行相位角测量的高分辨率、高精度钳形测量仪表,以试验电压UA为参考向量,在保护屏柜柜,检测的110kV侧中性点零序电流互感器1CT二次回路的电流幅值和相位,检测的220kV侧中性点零序电流互感器2CT二次回路的电流幅值和相位,220kV侧零序电流回路的幅值和相位;
第三步,对检测到的零序电流幅值和相位数据进行分析,应用理论计算出电流和相位角,通过实测数据与计算值比较,如果相同且满足设计要求可判断正确,如果差别大,则可判断存在问题。
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