CN108832653B - 一种调相机-变压器组非全相运行的调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调相机‑变压器组非全相运行的调节方法，当变电站由两台或两台以上调相机运行时，调节非全相运行的调相机无功功率，使其无功功率接近于零，同时再调节本站健全相的其他调相机送出或吸收的无功功率，使其满足系统无功功率的供给；当变电站由单台调相机运行时，非全相发生时不调节调相机无功功率，判断其负序电流、零序电流等电流条件，当满足电流条件时，直接动作跳闸调相机，不满足电流条件时，给出告警信号。本发明方法对于非全相运行故障能够及时给予调节，方便调相机随时应对检修，同时不影响系统无功功率的供给，保证并网系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种调相机-变压器组非全相运行的调节方法，属于电力系统继电保护技术领域。
背景技术
大型同步调相机已分别在内蒙古扎鲁特工程、甘肃酒泉工程中投入应用，当前大型同步调相机安装于直流换流站的500kV或750kV的交流变电站，经升压变压器再并网。当系统出现大扰动时，直流系统换流站吸收的无功功率显著增加，同时无功补偿装置出力反而减小，将导致电网局部动态无功补偿能力不足，电网电压失稳风险大幅增加；与静止无功补偿装置相比，同步调相机无功补偿容量大，同时，在电网电压下降的情况下，调相机的励磁系统能够自动调节实行强行励磁，可持续向系统提供无功功率。
大型调相机经升压变压器并网，并网断路器安装于变压器高压侧，当并网断路器发生非全相故障时，将影响调相机对系统的无功功率供给。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种调相机-变压器组非全相运行的调节方法，解决现有技术中并网断路器发生非全相故障影响并网无功功率供给的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种调相机-变压器组非全相运行的调节方法，分如下两种情况分别进行调节：
情况一：变电站有两台及两台以上调相机运行，当调相机-变压器组的高压侧断路器发生非全相运行时，所述调节方法如下：
将非全相运行调相机输出的无功功率调节至[-0.06，0.06]Mvar区间内；同时调节本变电站内健全相运行的调相机，使其送出或吸收的无功功率满足并网系统无功功率的供给；
情况二：变电站仅有一台调相机运行，当调相机-变压器组的高压侧断路器发生非全相运行时，所述调节方法如下：
判断是否满足直接跳闸非全相运行调相机的电流判据，若满足，则直接控制调相机-变压器组的高压侧断路器跳闸；否则，输出非全相运行告警信号。
进一步的，将非全相运行调相机输出的无功功率调节至[-0.06，0.06]Mvar区间内的具体方法如下：
当调相机-变压器组的高压侧断路器发生非全相运行时，高压侧断路器将非全相接点信号反馈至调相机励磁系统，调相机励磁系统通过调节非全相运行调相机的励磁电压或励磁电流，使得非全相运行调相机的无功功率输出处于[-0.06，0.06]Mvar区间内，即通过励磁调节使调相机-变压器组的高压侧电压等于并网系统的系统电压。
进一步的，对于变电站有两台及两台以上调相机运行的工况，包括如下运行方式：
运行方式(1)、变电站有两台调相机运行：其中一台调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上，另一台调相机挂接于3/2母线主接线的其中一段母线上；
运行方式(2)、变电站有两台调相机运行：两台调相机都挂接于3/2母线主接线的不同串线路上；
运行方式(3)、变电站有两台调相机运行：两台调相机分别挂接于3/2母线主接线的两段母线上；
运行方式(4)、变电站有两台以上调相机运行：其中一部分调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上，另一部分调相机挂接于3/2母线主接线的其中一段母线上；
运行方式(5)、变电站有两台以上调相机运行：所有调相机都挂接于3/2母线主接线的不同串线路上；
运行方式(6)、变电站有两台以上调相机运行：所有调相机分别挂接于3/2母线主接线的两段母线上。
进一步的，对于变电站仅有一台调相机运行的工况，包括如下运行方式：
运行方式(1)、调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上；
运行方式(2)、调相机挂接于3/2母线主接线的母线上。
进一步的，所述电流判据包括：
高压侧负序电流≥负序电流设定值；或
高压侧零序电流≥零序电流设定值。
进一步的，所述电流判据还包括：
机端侧负序电流≥负序电流设定值；且
中性点侧负序电流≥负序电流设定值。
进一步的，所述电流判据还包括：
机端侧零序电流≥零序电流设定值；且
中性点侧零序电流≥零序电流设定值。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：针对调相机-变压器组分两种情况给出非全相运行的调节策略，调节适用范围广；对于非全相运行故障能够及时给予调节，方便调相机随时应对检修，同时不影响系统无功功率的供给，保证并网系统的稳定性。
附图说明
图1为两台调相机调压器组运行方式一；
图2为两台调相机调压器组运行方式二；
图3为两台调相机调压器组运行方式三；
图4为单台调相机调压器组运行方式一；
图5为单台调相机调压器组运行方式二；
图6为非全相保护跳闸条件1逻辑分析图；
图7为非全相保护跳闸条件2逻辑分析图；
图8为非全相保护跳闸总条件逻辑分析图；
图9为非全相保护告警条件逻辑分析图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明根据变电站所运行的调相机数量分两种情况进行非全相运行调节：第一种情况：变电站有两台及两台以上的调相机同时运行；第二种情况：变电站仅有一台调相机运行。
对于第一种情况，即变电站有两台及两台以上的调相机同时运行，包括如下六种运行方式：
运行方式(1)、如图1所示，变电站有两台调相机运行：其中一台调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上，另一台调相机挂接于3/2母线主接线的其中一段母线上；
运行方式(2)、如图2所示，变电站有两台调相机运行：两台调相机都挂接于3/2母线主接线的不同串线路上；
运行方式(3)、如图3所示，变电站有两台调相机运行：两台调相机分别挂接于3/2母线主接线的两段母线上；
运行方式(4)、变电站有两台以上调相机运行：其中一部分调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上，另一部分调相机挂接于3/2母线主接线的其中一段母线上；
运行方式(5)、变电站有两台以上调相机运行：所有调相机都挂接于3/2母线主接线的不同串线路上；
运行方式(6)、变电站有两台以上调相机运行：所有调相机分别挂接于3/2母线主接线的两段母线上。
如图1所示，第一台调相机组高压侧断路器非全相采用边断路器和中断路器非全相的串联接点作为调相机-变压器组保护的高压侧非全相开入，高压侧负序电流、零序电流采用边断路器和中断路器电流互感器和电流后的负序电流、零序电流作为电流判据；图1所示的第二台调相机组采用高压侧断路器的非全相接点作为调相机-变压器组保护的高压侧非全相开入，高压侧负序电流、零序电流采用高压侧电流互感器的负序电流、零序电流作为电流判据。为防止非全相接点粘结导致非全相信号误发，非全相信号输出的条件是满足非全相开入信号为1的同时，还需同时满足负序电流或零序电流任一条件。
如图2所示，第一台调相机组高压侧断路器非全相采用边断路器和中断路器非全相的串联接点作为调相机-变压器组保护的高压侧非全相开入，高压侧负序电流、零序电流采用边断路器和中断路器电流互感器和电流后的负序电流、零序电流作为电流判据；图2所示的第二台调相机组高压侧断路器非全相采用边断路器和中断路器非全相的串联接点作为调相机-变压器组保护的高压侧非全相开入，高压侧负序电流、零序电流采用边断路器和中断路器电流互感器和电流后的负序电流、零序电流作为电流判据。为防止非全相接点粘结导致非全相信号误发，非全相信号输出的条件是满足非全相开入信号为1的同时，还需同时满足负序电流或零序电流任一条件。
如图3所示，第一台调相机组采用高压侧断路器的非全相接点作为调相机-变压器组保护的高压侧非全相开入，高压侧负序电流、零序电流采用高压侧电流互感器的负序电流、零序电流作为电流判据；图3所示的第二台调相机组采用高压侧断路器的非全相接点作为调相机-变压器组保护的高压侧非全相开入，高压侧负序电流、零序电流采用高压侧电流互感器的负序电流、零序电流作为电流判据。为防止非全相接点粘结导致非全相信号误发，非全相信号输出的条件是满足非全相开入信号为1的同时，还需同时满足负序电流或零序电流任一条件。
对于变电站有两台及两台以上的调相机同时运行的情况，具体调节方法如下：
将调相机-变压器组高压侧断路器的非全相运行接点或保护装置非全相动作接点接至本调相机励磁系统，当非全相运行信号为0时，励磁系统按正常方式调节励磁电压/励磁电流，当非全相运行信号为1时，励磁系统自动调节励磁电压/励磁电流，使得本调相机的无功功率接近于零(小于等于0.06Mvar，大于等于-0.06Mvar)。发生非全相运行的调相机无功功率调整接近于零的目的是为了使得该台调相机可以随时停止运行，方便调相机随时应对检修，同时不影响电网系统无功功率的供给。为使得向系统持续提供无功功率，当将发生非全相运行调相机无功功率调整接近于零时，同时健全相运行的调相机无功功率也相应的调整，如电网系统对无功的需求没有发生变化的话，非全相调整前的所有调相机的无功功率之和应该等于健全相运行的调相机无功功率。
对于第二种情况，即变电站仅有一台调相机运行，包括如下两种运行方式：
运行方式(1)、如图4所示，调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上；
运行方式(2)、如图5所示，调相机挂接于3/2母线主接线的母线上。
如图4所示，调相机组高压侧断路器非全相采用边断路器和中断路器非全相的串联接点作为调相机-变压器组保护的高压侧非全相开入，高压侧负序电流、零序电流采用边断路器和中断路器电流互感器和电流后的负序电流、零序电流作为电流判据。
如图5所示，调相机组采用高压侧断路器的非全相接点作为调相机-变压器组保护的高压侧非全相开入，高压侧负序电流、零序电流采用高压侧电流互感器的负序电流、零序电流作为电流判据。
对于变电站有一台调相机运行的情况：投入调相机非全相保护功能，调相机非全相保护的逻辑是同时满足“非全相开入条件”和“零序电流或负序电流条件”，经延时动作跳开调相机-变压器组高压侧并网断路器，如仅满足“非全相开入条件”，不满足“零序电流或负序电流条件”，调相机仍然持续运行，并发送非全相告警信号。具体调节方法如下：
当调相机-变压器组的高压侧断路器发生非全相时，如图6所示，判断调相机-变压器组高压侧负序电流、零序电流是否满足：“高压侧负序电流≥负序电流设定值”或“高压侧零序电流≥零序电流设定值”，如满足，则直跳调相机-变压器组的高压侧断路器。由于高压侧断路器电流互感器变比一般设计的很大，因此当发生非全相运行时，有可能高压侧负序电流、零序电流可能不满足负序电流、零序电流任一条件大于整定定值，因此结合调相机机端电流和中性点电流的负序电流和零序电流一起判断，在没发生调相机区内故障时，由于电流是穿越性的，因此调相机机端电流和中性点电流肯定是相等的。如图7所示，为避免非全相信号黏住和机端侧电流互感器断线同时发生时，调相机保护发生误动，或者非全相信号黏住和中性点侧电流互感器断线同时发生时，调相机保护发生误动，因此调相机机端侧的负序电流和中性点侧的负序电流需同时满足大于等于负序电流整定定值，或者调相机机端侧的零序电流和中性点侧的零序电流需同时满足大于等于零序电流整定定值。如图8所示，非全相保护跳闸条件中的任一条件满足，都动作与调相机-变压器组的高压侧断路器跳闸。
如图9所示，当仅有高压侧非全相开入，满足高压侧负序电流、机端侧负电流和中性点侧负序电流均小于负序电流整定值，且高压侧零序电流件、机端侧零序电流和中性点侧零序电流均小于零序电流整定值，输出告警信号。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种调相机-变压器组非全相运行的调节方法，其特征在于，分如下两种情况分别进行调节：
情况一：变电站有两台及两台以上调相机运行，当调相机-变压器组的高压侧断路器发生非全相运行时，所述调节方法如下：
将非全相运行调相机输出的无功功率调节至[-0.06Mvar，0.06Mvar]；同时调节本变电站内健全相运行的调相机，使其送出或吸收的无功功率满足并网系统无功功率的供给；
将非全相运行调相机输出的无功功率调节为零的具体方法如下：
当调相机-变压器组的高压侧断路器发生非全相运行时，高压侧断路器将非全相接点信号反馈至调相机励磁系统，调相机励磁系统通过调节非全相运行调相机的励磁电压或励磁电流，使得非全相运行调相机的无功功率输出为零，即通过励磁调节使调相机-变压器组的高压侧电压等于并网系统的系统电压；
情况二：变电站仅有一台调相机运行，当调相机-变压器组的高压侧断路器发生非全相运行时，所述调节方法如下：
判断是否满足直接跳闸非全相运行调相机的电流判据，若满足，则直接控制调相机-变压器组的高压侧断路器跳闸；否则，输出非全相运行告警信号；
对于变电站有两台及两台以上调相机运行的工况，包括如下运行方式：
运行方式（1）、变电站有两台调相机运行：其中一台调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上，另一台调相机挂接于3/2母线主接线的其中一段母线上；
运行方式（2）、变电站有两台调相机运行：两台调相机都挂接于3/2母线主接线的不同串线路上；
运行方式（3）、变电站有两台调相机运行：两台调相机分别挂接于3/2母线主接线的两段母线上；
运行方式（4）、变电站有两台以上调相机运行：其中一部分调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上，另一部分调相机挂接于3/2母线主接线的其中一段母线上；
运行方式（5）、变电站有两台以上调相机运行：所有调相机都挂接于3/2母线主接线的不同串线路上；
运行方式（6）、变电站有两台以上调相机运行：所有调相机分别挂接于3/2母线主接线的两段母线上；
对于变电站仅有一台调相机运行的工况，包括如下运行方式：
运行方式（1）、调相机挂接于3/2母线主接线的串线路上；
运行方式（2）、调相机挂接于3/2母线主接线的母线上。
2.根据权利要求1所述的调相机-变压器组非全相运行的调节方法，其特征在于，所述电流判据包括：
高压侧负序电流≥负序电流设定值；
或
高压侧零序电流≥零序电流设定值。
3.根据权利要求2所述的调相机-变压器组非全相运行的调节方法，其特征在于，所述电流判据还包括：
机端侧负序电流≥负序电流设定值；
且
中性点侧负序电流≥负序电流设定值。
4.根据权利要求3所述的调相机-变压器组非全相运行的调节方法，其特征在于，所述电流判据还包括：
机端侧零序电流≥零序电流设定值；
且
中性点侧零序电流≥零序电流设定值。
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