CN103595022B - 500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器的继电保护控制方法 - Google Patents

500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器的继电保护控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器的继电保护控制方法。该方法包括以下控制过程：(1)在500kV 变压器35kV侧后备保护装置中增加一段35kV阻抗原理保护装置，该装置由一段方向或偏移相间距离保护和一段方向或偏移接地距离保护组成；(2)方向或偏移相间距离保护和方向或偏移接地距离保护指向35kV母线部分的阻抗按35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路所要求的灵敏度整定；(3)当35kV所用变压器串联电抗器后发生相间短路时，经过一定的延时跳500kV变压器35kV侧断路器或跳500kV变压器其他侧断路器，切除该故障。本发明能够对500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路的继电保护。

Description

500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器的继电保护控制 方法
技术领域
本发明属于电力输配电网络的控制技术，涉及一种500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器的继电保护控制方法。
背景技术
目前，500kV变压器35kV侧复合电压过流保护对500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路没有灵敏度，该保护不能够启动和切除该故障，只有等到该串联电抗器烧到使短路电流达到该保护有灵敏度能够启动切除该故障为止。因此，针对500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路，目前没有保护装置来保护该串联电抗器，这不符合相关电网运行规程关于“禁止任何电气设备无保护运行”的要求。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种能够应用于输配电网络针对500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路的继电保护方法。
下面给出本发明方法的技术方案。
本发明的方法所应用的输配电网络为现有500kV变电所一次主接线中的35kV系统网络。该输配电网络的35kV系统一次主接线中包括有500kV变压器35kV部分，包括两种情形：1、旧500kV变电所500kV变压器35kV侧一般没有断路器，只有相应电流互感器（下面简称TA）；2、新500kV变电所500kV变压器35kV侧一般有断路器，串接有TA。此外，35kV部分串接有35kV母线，35kV母线还接有35kV低压并联电抗器支路或35kV电容器支路、35kV所用变压器支路和35kV电压互感器及35kV母线避雷器。35kV所用变压器支路由下列部分组成：母线侧隔离开关、串联电抗器、断路器、TA、35kV所用变压器。
由于目前各500kV变压器配置的35kV侧复合电压过流保护对该变电所35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路没有灵敏度不能够启动和切除该故障，因此，需考虑采用其他原理的保护装置来解决这一问题。通过分析，可采用增加一段35kV侧距离保护可以来作为35kV所用变压器串联电抗器保护。基于此，本发明的方法包括以下控制过程：
(1)在500kV变压器35kV侧后备保护装置中增加一段35kV阻抗原理保护装置，该装置由一段方向或偏移相间距离保护和一段方向或偏移接地距离保护组成；由方向或偏移相间距离保护针对相间短路故障，由方向或偏移接地距离保护针对不同支路发生的不同相别的接地故障；
(2)方向或偏移相间距离保护和方向或偏移接地距离保护指向35kV母线部分的阻抗按35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路所要求的灵敏度整定；
(3)当35kV所用变压器串联电抗器后发生相间短路时，经过一定的延时跳500kV变压器35kV侧断路器或跳500kV变压器其他侧断路器，切除该故障。
本发明500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器的继电保护方法，具有如下优点：
1.采用方向或偏移阻抗原理保护解决了35kV所用变压器串联电抗器后发生各种相间短路，没有保护的问题。
2.该方法不需要增加保护硬件设备，只需在500kV变电所35kV侧后备保护中增加方向或偏移距离保护原理的软件即可，实施简单方便。
附图说明
图1是现有500kV变电所35kV系统一次主接线图。
具体实施方案
如图1所示，在本发明的方法所应用的输配电网络为500kV变电所一次主接线中的35kV系统网络。该输配电网络的35kV系统一次主接线中包括有500kV变压器35kV部分（旧500kV变电所500kV变压器35kV侧一般没有断路器，只有相应电流互感器，新500kV变电所500kV变压器35kV侧一般有断路器），500kV变压器35kV部分串接有35kV母线，35kV母线还接有35kV低压并联电抗器支路、35kV电容器支路、35kV所用变压器支路和35kV电压互感器及35kV母线避雷器。35kV所用变压器支路由下列部分组成：母线侧隔离开关、串联电抗器、断路器、电流互感器（TA）、35kV所用变压器。
下面给出本发明方法的实施例：
1、500kV变压器35kV侧复合电压过流保护在35kV所用变压器串联电抗器后发生各种相间短路分析
(1)500kV变压器35kV侧复合电压过流保护整定
指向500kV变压器部分的阻抗按躲过500kV变压器其他侧整定；
指向35kV母线部分的阻抗按躲过变压器35kV侧最大负荷电流整定
Izd＝KkIfh.max/Kf (1)
式(1)中，Izd为500kV变压器35kV侧复合电压过流保护整定值；Kk为可靠系数，一般为1.2；Ifh.max为变压器35kV侧最大负荷电流，一般取变压器该侧额定电流；Kf为复合电压过流保护的返回系数，一般取0.85-0.95。
以750MVA和1000MVA变压器为例，35kV侧额定容量为全容量的1/3、额定电压为36kV，Kf取0.85，则Izd分别为5600A和7560A；动作时限为1.0s。
(2)35kV所用变压器串联电抗器后发生各种相间短路
35kV所用变压器串联电抗器阻抗一般为≧6Ω。某500kV变电所，35kV所用变压器串联电抗器阻抗为6.24Ω，35kV母线系统等值阻抗为0.67～0.68Ω，在最大运行方式下，三相短路电流仅为3091A；即使忽略系统阻抗在最大运行方式下，三相短路电流仅为3423A。由此可见，500kV变压器35kV侧复合电压过流保护对35kV所用变压器串联电抗器阻抗后面短路没有灵敏度，即35kV所用变压器串联电抗器阻抗没有保护。
2、采用阻抗原理保护在35kV所用变压器串联电抗器后发生各种相间短路分析
(1)500kV变压器35kV侧距离保护整定
按35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路有足够的灵敏度整定：
Zzd＝KlmZL (2)
式(2)中Zzd为500kV变压器35kV侧距离保护整定值；Klm为灵敏系数，一般为1.3～1.5；为ZL35kV所用变压器串联电抗器的阻抗值。方向或偏移元件由变压器指向35kV母线。
(2)500kV变压器35kV侧距离保护配置
对于35kV所用变压器串联电抗器后发生的相间短路，可配置一段方向或偏移相间距离保护装置来切除该故障；若35kV所用变压器串联电抗器后某相上发生一点接地故障，又在另一个支路发生了另一相接地故障，此时为两相接地短路故障，可配置一段方向或偏移接地距离保护装置来切除该故障。
(3)500kV变压器35kV侧距离保护分析
按式(2)进行保护定值整定，Zzd可整定为8.11～9.36Ω。由于500kV变压器35kV侧距离保护在35kV所用变压器串联电抗器后发生相间短路有1.3～1.5倍灵敏度，因此，该保护能够动作切除故障，因而解决了该设备故障无保护运行的问题。由于35kV母线上只有无功补偿的电容器支路或低压并联电抗器支路和35kV所用变压器支路，没有线路支路，因此，500kV变压器35kV侧距离保护与各支路保护能够很好的配合。

Claims (3)

1.一种500kV变电所35kV所用变压器串联电抗器的继电保护控制方法，其特征在于该方法包括以下控制步骤：
步骤1：在500kV变压器35kV侧后备保护装置中增加一段35kV阻抗原理保护装置，所述阻抗原理保护装置由一段方向或偏移相间距离保护和一段方向或偏移接地距离保护组成，其中所述一段方向或偏移相间距离保护是针对35kV所用变压器的支路以及其它35kV支路的相间短路故障进行保护，所述一段方向或偏移接地距离保护是针对不同35kV支路发生不同相的两点接地故障进行保护；
步骤2：所述一段方向或偏移相间距离保护和所述一段方向或偏移接地距离保护指向35kV母线部分的阻抗，按35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路所要求的灵敏度进行整定；
步骤3：当35kV所用变压器串联电抗器后发生相间短路时，经过预定的延时跳500kV变压器35kV侧断路器或跳500kV变压器其他侧断路器，切除该故障。
2.根据权利要求1所述的继电保护控制方法，其特征在于步骤2中所述一段方向或偏移相间距离保护和所述一段方向或偏移接地距离保护指向35kV母线部分的阻抗，是按照如下公式进行整定：
Zzd＝KlmZL，
上式中：Zzd为500kV变压器35kV侧阻抗原理保护的阻抗整定值、Klm为相间短路所要求的灵敏系数、ZL为35kV所用变压器串联电抗器的阻抗值。
3.根据权利要求2所述的继电保护控制方法，其特征在于所述相间短路所要求的灵敏系数为1.3～1.5，若所述35kV所用变压器串联电抗器的阻抗值为6.24Ω,则所述一段方向或偏移相间距离保护和所述一段方向或偏移接地距离保护指向35kV母线部分的阻抗整定值为8.11～9.36Ω。
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