CN209056924U - 用于水电站厂用变和主变的接线电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水电站领域，公开了一种用于水电站厂用变和主变的接线电路，解决传统方案中厂用分支处的电流互感器和限流电抗器之间发生短路时，差动保护装置无法启动的问题。包括发电机、断路器、电流互感器、主变压器、厂用变压器、电流阻抗器、差动保护装置以及厂用变压器速断及过流保护装置；通过取消厂用分支断路器和限流电抗器之间的CT，并在限流电抗器和厂用变之间配置CT，可确保在厂用分支中厂用断路器和限流电抗器之间发生大短路电流故障时，差动保护装置能够控制发电机出口断路器和主变压器高压侧断路器的开关触点跳开，从而防止厂用变保护动作跳闸引起分支开关爆炸事故。本实用新型适用于水电站厂用变压器和主变压器电路接线。

Description

用于水电站厂用变和主变的接线电路

技术领域

本实用新型涉及水电站领域，特别涉及用于水电站厂用变和主变的接线电路。

背景技术

目前，对于中小型水电站的厂用电主接线，厂用分支一般是直接连接到主变(即主变压器)低压侧母线上，由于厂用分支短路电流大，为了降低厂用分支开关的选型难度和成本，通常会考虑在厂用变(即厂用变压器)之前设置限流电抗器，限制厂用分支短路电流。

基于上述情况，一般主变低压侧母线电压为10kV或6kV，均采用开关柜连接，该主接线情况下的CT(即电流互感器)配置没有明确的规定，如图1所示，厂用分支处的CT3一般是布置在位于限流电抗器L与厂用变压器断路器ACB之间。现有CT配置方案，主变的差动保护装置87T能对CT3电源侧故障起到很好的保护，但是当CT3和限流电抗器L之间发生短路时，尽管短路电流很大，但对差动保护装置87T来说属于区外故障，差动保护装置87T不能动作，而此时如果仅仅是厂用变压器断路器ACB的开关触点跳开，由于短路电流很大，远超过断路器的开断容量，会引起断路器爆炸，严重威胁到电厂的安全稳定运行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用于水电站厂用变和主变的接线电路，解决传统方案中厂用分支处的电流互感器和限流电抗器之间发生短路时，差动保护装置无法启动的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：用于水电站厂用变和主变的接线电路，包括发电机、断路器、电流互感器、主变压器、厂用变压器、电流阻抗器、差动保护装置以及厂用变压器速断及过流保护装置；所述断路器包括发电机出口断路器、主变压器高压侧断路器和厂用变压器断路器，所述电流互感器包括第一至第三电流互感器；

所述差动保护装置的控制端分别连接所述发电机出口断路器的控制信号输入端和主变压器高压侧断路器的控制信号输入端，所述厂用变压器速断及过流保护装置的控制端连接所述厂用变压器断路器的控制信号输入端；

所述第一电流互感器的主绕的一端连接所述发电机的电压出口端，所述第一电流互感器的主绕的另一端连接所述发电机出口断路器的开关触点的一端，所述发电机出口断路器的开关触点的另一端分别连接厂用变压器断路器的开关触点的一端、所述主变压器的主绕的一端，所述第一电流互感器的副绕连接所述差动保护装置的第一输入端；

所述主变压器主绕的另一端连接所述第二电流互感器的主绕的一端，所述第二电流互感器的主绕的另一端连接所述主变压器高压侧断路器的开关触点的一端，所述第二电流互感器的副绕连接所述差动保护装置的第二输入端；

所述厂用变压器断路器的开关触点的另一端连接所述电流阻抗器的一端，所述电流阻抗器的另一端连接所述第三电流互感器的主绕的一端，所述第三电流互感器的主绕的另一端连接厂用变压器的主绕的一端，所述第三电流互感器的副绕连接所述差动保护装置的第三输入端。

实用新型的有益效果是：本实用新型通过取消厂用分支断路器和限流电抗器之间的电流互感器，并在限流电抗器和厂用变之间配置电流互感器，可确保在厂用分支中厂用断路器和限流电抗器之间发生大短路电流故障时，差动保护装置能够控制发电机出口断路器和主变压器高压侧断路器的开关触点跳开，从而防止厂用变保护动作跳闸引起分支开关爆炸事故；且当厂用变压器发生短路故障时，对差动保护装置来说属于区外故障，因此主变压器的差动保护装置不动作，仅厂用变压器速断及过流保护装置控制厂用变压器断路器的开关触点跳开，既防止了差动保护装置动作扩大事故范围，又保证了正确切换事故支路，确保机组和主变正常运行，具有良好的选择性、和安全性，保证系统可靠的运行。

附图说明

图1为常规厂用变和主变的接线电路中CT配置示意图；

图2为本实用新型中差动保护装置的区内故障示意图；

图3为本实用新型中差动保护装置的区外故障示意图。

图中编号：CT1-CT3分别第一至第三电流互感器，TCB为主变压器高压侧断路器，ACB为厂用变压器断路器，GCB为发电机出口断路器，T为主变压器，AT为厂用变压器，G为发电机，d为短路点，L为电流阻抗器，87T为差动保护装置，50/50AT为厂用变压器速断及过流保护装置。

具体实施方式

为了消除现有技术方案的缺点，本实用新型技术方案要实现的主要目的是通过改变CT配置，使得限流电抗器与断路器之间短路时，主变的差动保护装置能够正确动作切断电源，跳开关发电机出口断路器和主变压器高压侧断路器；而厂用变(厂用分支CT外侧)侧出现短路时，厂用变压器速断及过流保护装置能够跳开厂用变压器断路器。本实用新型的采取的主要措施如下：

(1)、取消厂用分支断路器和限流电抗器之前的CT；

(2)、在限流电抗器和厂用变之间配置CT。

以下结合图2和图3对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，下文所指的连接均为电性连接。

如图2和图3所示，本实用新型提供一种用于水电站厂用变和主变的接线电路，包括发电机G、断路器、电流互感器、主变压器T、厂用变压器AT、电流阻抗器L、差动保护装置87T以及厂用变压器速断及过流保护装置50/51AT；所述断路器包括发电机出口断路器GCB、主变压器高压侧断路器TCB和厂用变压器断路器ACB，所述电流互感器包括第一至第三电流互感器CT1-CT3；

其中：

所述差动保护装置87T的控制端分别连接所述发电机出口断路器GCB的控制信号输入端和主变压器高压侧断路器TCB的控制信号输入端，所述厂用变压器速断及过流保护装置50/51AT的控制端连接所述厂用变压器断路器ACB的控制信号输入端；

所述第一电流互感器CT1的主绕的一端连接所述发电机G的电压出口端，所述第一电流互感器CT1的主绕的另一端连接所述发电机出口断路器GCB的开关触点的一端，所述发电机出口断路器GCB的开关触点的另一端分别连接厂用变压器断路器ACB的开关触点的一端、所述主变压器T的主绕的一端，所述第一电流互感器CT1的副绕连接所述差动保护装置87T的第一输入端；

所述主变压器T的主绕的另一端连接所述第二电流互感器CT2的主绕的一端，所述第二电流互感器CT2的主绕的另一端连接所述主变压器高压侧断路器TCB的开关触点的一端，所述第二电流互感器CT2的副绕连接所述差动保护装置87T的第二输入端；

所述厂用变压器断路器ACB的开关触点的另一端连接所述电流阻抗器L的一端，所述电流阻抗器L的另一端连接所述第三电流互感器CT3的主绕的一端，所述第三电流互感器CT3的主绕的另一端连接厂用变压器AT的主绕的一端，所述第三电流互感器CT3的副绕连接所述差动保护装87T置的第三输入端。

基于上述电路结构，本实用新型的工作原理如下：

差动保护装置区内故障：差动保护装置采集第一至第三电流互感器的信号，进行差流计算，将限流电抗器置于主变差动保护范围内。当分支断路器(即厂用变压器断路器)和限流电抗器之间发生短路时，即短路点位于如图2所示的位置，差动保护装置可检测到，判断为区内故障，进而正确动作跳开发电机出口断路器GCB和主变压器高压侧断路器TCB的开关触点。

差动保护装置区外故障：当厂用变压器发生短路，即短路点位于如图3所示的位置，差动保护装置不动作，由于限流电抗器的限流作用，短路电流在分支断路器的开断容量之内，同时厂用变压器断路器ACB跳开厂用分支断路器ACB，机组和主变正常运行。

Claims (1)

1.用于水电站厂用变和主变的接线电路，包括发电机、断路器、电流互感器、主变压器、厂用变压器、电流阻抗器、差动保护装置以及厂用变压器速断及过流保护装置；所述断路器包括发电机出口断路器、主变压器高压侧断路器和厂用变压器断路器，所述电流互感器包括第一至第三电流互感器；

所述差动保护装置的控制端分别连接所述发电机出口断路器的控制信号输入端和主变压器高压侧断路器的控制信号输入端，所述厂用变压器速断及过流保护装置的控制端连接所述厂用变压器断路器的控制信号输入端；

所述第一电流互感器的主绕的一端连接所述发电机的电压出口端，所述第一电流互感器的主绕的另一端连接所述发电机出口断路器的开关触点的一端，所述发电机出口断路器的开关触点的另一端分别连接厂用变压器断路器的开关触点的一端、所述主变压器的主绕的一端，所述第一电流互感器的副绕连接所述差动保护装置的第一输入端；

所述主变压器的主绕的另一端连接所述第二电流互感器的主绕的一端，所述第二电流互感器的主绕的另一端连接所述主变压器高压侧断路器的开关触点的一端，所述第二电流互感器的副绕连接所述差动保护装置的第二输入端；

其特征在于：

所述厂用变压器断路器的开关触点的另一端连接所述电流阻抗器的一端，所述电流阻抗器的另一端连接所述第三电流互感器的主绕的一端，所述第三电流互感器的主绕的另一端连接厂用变压器的主绕的一端，所述第三电流互感器的副绕连接所述差动保护装置的第三输入端。