CN104833895A - 验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，该方法用于包括两个220kV辅助电源系统和与之配套的两台辅助变压器组成的系统，辅助变压器配有保护装置；其特征在于，该方法包括如下步骤：将两台辅助变压器的高压侧置于等电位的电线上，形成闭环回路；将两台辅助变压器的低压侧串联，形成闭环回路；分别调节两台辅助变压器有载分接开关档位，利用辅助变压器档位不同产生压差，在两台辅助变压器之间形成环流，获得辅助变压器带负荷测试电流，完成验证核电厂变压器差动保护电流变压器的极性。本发明能够解决核电厂220kV辅助电源系统受制于带负荷试验而无法正常投运的问题，为核电厂下游提供稳定可靠的220kV电源。

Description

验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法

技术领域

本发明涉及核电站调试和运行领域，尤其涉及一种核电站调试启动阶段的220kV辅助变压器带负荷试验方法。

背景技术

220kV辅助变压器是核电厂重要的厂用电源系统，是保障核安全的第二路厂外电源系统，是核电厂建设时期下游系统调试开始的前提条件。根据电网相关要求，变压器送电后需尽快组织负荷完成带负荷试验，以检验变压器差动保护CT(电流变压器)极性的准确和相关的保护配置是否满足要求，以验证变压器是否具备投运条件。然而，根据核电建设的特点，一般在辅助变压器送电时，下游负荷无法满足要求往往成为变压器带负荷试验的瓶颈。因此，另辟新的辅助变压器带负荷试验方法对核电厂220kV辅助变电站的调试具有重要意义。

带负荷试验是验证变压器差动保护能否准确动作的有效方式，是变压器正式投运的前提条件，也是为下游提供稳定可靠电源的必要保证。传统技术方案要求变压器下游需要有足够负荷运行，使变压器可以产生足够大的负荷电流，以确定变压器差动保护极性正确。而核电厂的建设特点，220kV辅助电源系统是最先投运的厂用电源系统，变压器正式投运前，下游无法提供足够负荷进行带负荷试验。如果人为组织外部临时负荷，现场安全问题的保证和实施困难将成为新的问题，并带来一定的经济消耗。因此，另辟新的核电厂220kV辅助变压器带负荷试验方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，解决核电厂220kV辅助电源系统受制于带负荷试验而无法正常投运的问题，为核电厂下游系统调试提供稳定可靠的220kV电源。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，该方法用于包括两个220kV辅助电源系统和与之配套的两台辅助变压器组成的系统，辅助变压器配有保护装置；

该方法包括如下步骤：

将两台辅助变压器的高压侧置于等电位的电线上，形成闭环回路；

将两台辅助变压器的低压侧串联，形成闭环回路；

分别调节两台辅助变压器有载分接开关档位，利用辅助变压器档位不同产生压差，在两台辅助变压器之间形成环流，获得辅助变压器带负荷测试电流，完成验证核电厂变压器差动保护电流变压器的极性。

优选的，通过获得辅助变压器带负荷测试电流，验证核电厂变压器差动保护电流变压器的极性是否正确的方法为：

判断保护装置检测到的差流是否为零，如果是零且同时确认保护装置检测到的辅助变压器高低压侧电流与实际电流相吻合，则差动保护电流变压器极性正确。

优选的，将两台辅助变压器的高压侧置于等电位的电线上的方法为将其高压侧置于同一条母线上。

优选的，两台辅助变压器的低压侧置于等电位母线。

优选的，两台辅助变压器的低压侧6.6kV进线开关合闸，并经6.6kV母联开关合环运行。

本发明的有益效果在于：通过本发明，可解决下游负荷无法满足变压器带负荷试验要求的瓶颈问题。辅助变压器在送电完成后即可完成带负荷试验，验证差动保护CT极性正确，满足电网及变压器投运要求，顺利解决核电厂220kV辅助电源系统受制于带负荷试验而无法正常投运的问题，为核电厂下游系统调试提供稳定可靠的220kV电源。该方法可得出：1)利用两台辅助变压器合环，调节两台变压器档位差形成环流的新型试验方法满足核电厂220kV辅助变压器带负荷试验测试需求，风险可控。2)此方法利用两台辅助变压器自身特点完成变压器的带负荷试验，可有效避免辅变带负荷试验受限于下游系统状态的限制，节省大量工期及人力、物力，并能广泛应用于核电项目的辅助变电站调试。

附图说明

图1是变压器带负荷试验新方法等值电路图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例及附图对的技术方案进行详细的描述，以使其更加清楚。以下实施例仅为了描述本发明所列举的较为详细的实施例，并不作为对本发明的限定。

在核电厂220kV辅助电源系统投运前，辅助变压器送电后，解决下游负荷无法满足变压器带负荷试验要求的瓶颈问题。辅助变压器在送电完成后即可完成带负荷试验，验证差动保护CT极性正确，满足电网及变压器投运要求，顺利解决核电厂220kV辅助电源系统受制于带负荷试验而无法正常投运的问题，为核电厂下游系统调试提供稳定可靠的220kV电源。

从核电厂220kV辅助变压器自身运行方式入手，有效地利用变压器有载调压系统，经过精确计算和可行研究，通过调节变压器有载分接开关档位，获得满足验证CT(电流变压器)极性测试电流大小来完成相关CT的极性测试。经理论计算和现场实践证明，该方法实施简单，风险可控，可有效解决带负荷试验受限于下游负荷大小的限制，也为变压器带负荷试验的方法的研究提供了新的思路。

本发明提供的验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，该方法用于包括两个220kV辅助电源系统和与之配套的两台辅助变压器组成的系统，辅助变压器配有保护装置；

该方法包括如下步骤：

将两台辅助变压器的高压侧置于等电位的电线上，形成闭环回路；

将两台辅助变压器的低压侧串联，形成闭环回路；

分别调节两台辅助变压器有载分接开关档位，利用辅助变压器档位不同产生压差，在两台辅助变压器之间形成环流，获得辅助变压器带负荷测试电流，完成验证核电厂变压器差动保护电流变压器的极性。

通过获得辅助变压器带负荷测试电流，验证核电厂变压器差动保护电流变压器的极性是否正确的方法为：

判断保护装置检测到的差流是否为零，如果是零且同时确认保护装置检测到的辅助变压器高低压侧电流与实际电流相吻合，则差动保护电流变压器极性正确。

将两台辅助变压器的高压侧置于等电位的电线上的方法为将其高压侧置于同一条母线上。

两台辅助变压器的低压侧置于等电位母线。

两台辅助变压器的低压侧6.6kV进线开关合闸，并经6.6kV母联开关合环运行。

方案的详细分析过程如下：

变压器带负荷试验原理分析

变压器带负荷试验的最主要目的是验证变压器差动保护CT极性的正确性，要想验证差动保护CT极性的正确与否，只需要有一个较大的电流流过变压器(穿越电流)，则可在保护装置检查装置所检测到的差流是否为零，同时确认装置检测到的变压器高低压侧电流与实际电流相吻合，即可判断出差动保护CT极性是否正确。

辅助变压器带负荷试验新方法

考虑到核电厂220kV辅助电源系统同时建设投运2台辅助变压器的实际情况，核电厂220kV辅助变压器带负荷试验可采用通过改变两台辅助变压器的正常运行方式，将两台辅助变压器高压侧同时置于一条母线上，低压侧6.6kV进线开关合闸，并经6.6kV母联开关合环运行，调节变压器有载分接开关档位，利用变压器档位不同产生压差，在两台辅变之间形成环流的方法，获得变压器带负荷测试电流的新方法完成相关CT的带负荷测试。

理论计算分析

其中，U_D—#1、#2辅变间因分接开关在不同档位产生的差压(相电压)；

X_s—辅助变压器短路阻抗；

I_r—#1、#2辅变之间产生的环流(折算至220kV侧)，I_rL—I_r折算至辅变低压侧电流。

假设，U_N—额定电压，I_N—额定电流，S_N—额定容量；Ζ—#1、#2辅变之间档位差；

S_N＝34MVA，U_N＝220kV，I_N＝89A，短路阻抗：7.8％(偏差±5％)，有载调压开关每级调压电压：1.25％。

为便于计算，暂不考虑变压器不同档位之间的短路阻抗变化，均以额定短路阻抗7.8％计算。计算过程如下：

$X_s=\frac{U_N}{\sqrt{3}{I}_N}*7.8\%......\left(1\right)$

$U_D=Z\·\frac{U_N}{\sqrt{3}}*1.25\%......\left(2\right)$

$I_r=\frac{U_D}{2X_S}......\left(3\right)$

将(1)、(2)式代入(3)式，可得：

I_r＝0.08ΖI_N

因此，假设#1辅变分接开关置于第9档，分别取Z＝1,2,3，并考虑变压器高低压侧CT变比，详细计算结果如下：

表1 两台变压器环流理论计算值

本发明从两台辅助变压器自身运行特点出发，提出了一种核电厂辅助变压器带负荷试验的实施方法，通过调节变压器有载分接开关档位以获得适当测试电流完成相关CT的极性测试。此方法不受限于下游负荷大小的影响，可以有效调节出满足验证CT极性的电流大小达到检验CT极性的目的；

经过理论计算与推导，试验过程中电流可控制大小，根据实际测试要求，调整测试电流的大小。

已对试验过程进行了充分的风险分析和应对措施制定，试验过程中密切监视电流变化，如发现电流变化较快或突变，则立即停止调档。整个试验过程安全可靠，风险可控。

本发明从根本上解决了核电建设过程中，辅助变压器送电时，下游负荷无法满足带负荷试验要求的问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，该方法用于包括两个220kV辅助电源系统和与之配套的两台辅助变压器组成的系统，辅助变压器配有保护装置；

其特征在于，该方法包括如下步骤：

将两台辅助变压器的高压侧置于等电位的电线上，形成闭环回路；

将两台辅助变压器的低压侧串联，形成闭环回路；

分别调节两台辅助变压器有载分接开关档位，利用辅助变压器档位不同产生压差，在两台辅助变压器之间形成环流，获得辅助变压器带负荷测试电流，完成验证核电厂变压器差动保护电流变压器的极性。

2.根据权利要求1所述的验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，其特征在于，通过获得辅助变压器带负荷测试电流，验证核电厂变压器差动保护电流变压器的极性是否正确的方法为：

判断保护装置检测到的差流是否为零，如果是零且同时确认保护装置检测到的辅助变压器高低压侧电流与实际电流相吻合，则差动保护电流变压器极性正确。

3.根据权利要求1或2所述的验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，其特征在于，将两台辅助变压器的高压侧置于等电位的电线上的方法为将其高压侧置于同一条母线上。

4.根据权利要求1或2所述的验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，其特征在于，两台辅助变压器的低压侧置于等电位母线。

5.根据权利要求4所述的验证核电厂变压器差动保护电流变压器极性的方法，其特征在于，两台辅助变压器的低压侧6.6kV进线开关合闸，并经6.6kV母联开关合环运行。