電廠倒送電期間保護(hù)帶負(fù)荷校驗(yàn)探討

電廠倒送電期間保護(hù)帶負(fù)荷校驗(yàn)方案探討

浙江三門(mén)核電AP1000

機(jī)組是全球首個(gè)非能動(dòng)核反應(yīng)堆，工程意義非常重大。一期工程220kV升壓站配置如下圖：一、前言二、現(xiàn)狀分析1、由于一期工程#1機(jī)組安裝時(shí)至對(duì)側(cè)220kV變電站線路為單回線路，無(wú)法像雙回線路可以通過(guò)改變系統(tǒng)運(yùn)行方式，從而達(dá)到校驗(yàn)保護(hù)的目的。2、由于電廠處于安裝調(diào)試階段，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法提供足夠大的負(fù)荷校驗(yàn)如下保護(hù)：輔助變差動(dòng)保護(hù)線路光纖差動(dòng)保護(hù)距離保護(hù)對(duì)側(cè)變電站線路間隔母差保護(hù)而這些保護(hù)能否正確動(dòng)作關(guān)系到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。方案一、無(wú)負(fù)荷情況下校驗(yàn)

方案二、根據(jù)廠內(nèi)提供的負(fù)荷校驗(yàn)方案三、提供臨時(shí)負(fù)荷校驗(yàn)可行性分析三、保護(hù)校驗(yàn)方案策劃1.1220kV升壓站母差保護(hù)

以其中一個(gè)間隔為基準(zhǔn)，通過(guò)三相大電流發(fā)生器一次通流的方式校驗(yàn)。方案一（無(wú)負(fù)荷情況下校驗(yàn)）1.2輔助變差動(dòng)保護(hù)

兩臺(tái)輔助變壓器并列運(yùn)行，利用有載分接開(kāi)關(guān)改變其中一臺(tái)變壓器的抽頭，讓兩臺(tái)變壓器低壓側(cè)之間產(chǎn)生差壓，從而在兩臺(tái)變壓器之間人為造成一個(gè)環(huán)流，進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)。需要注意的是兩臺(tái)變壓器之間的環(huán)流大小必須在變壓器運(yùn)行特性允許范圍內(nèi)，環(huán)流過(guò)大將對(duì)變壓器本體造成損傷。1.3對(duì)側(cè)變電站線路間隔的母差保護(hù)由對(duì)側(cè)改變運(yùn)行方式，空出一條母線，以對(duì)側(cè)母聯(lián)CT為基準(zhǔn)進(jìn)行一次通流方式校驗(yàn)。1.4對(duì)側(cè)變電站線路間隔的距離保護(hù)架空線路型號(hào)LGJ-400/35，導(dǎo)線水平排列，相間距離為4M，線路長(zhǎng)度為27kM。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，線路空充時(shí)容性電流約有10A（可根據(jù)線路參數(shù)進(jìn)行計(jì)算），對(duì)側(cè)線路CT變比為1600/5，以此計(jì)算對(duì)側(cè)線路保護(hù)CT二次電流為31mA，從原理上來(lái)說(shuō)滿足校核距離保護(hù)要求。方案一（無(wú)負(fù)荷情況下校驗(yàn)）1.3對(duì)側(cè)變電站線路間隔的母差保護(hù)由對(duì)側(cè)改變運(yùn)行方式，空出一條母線，以對(duì)側(cè)母聯(lián)CT為基準(zhǔn)進(jìn)行一次通流方式校驗(yàn)。1.4對(duì)側(cè)變電站線路間隔的距離保護(hù)架空線路型號(hào)LGJ-400/35，導(dǎo)線水平排列，相間距離為4M，線路長(zhǎng)度為27kM。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，線路空充時(shí)容性電流約有10A（可根據(jù)線路參數(shù)進(jìn)行計(jì)算），對(duì)側(cè)線路CT變比為1600/5，以此計(jì)算對(duì)側(cè)線路保護(hù)CT二次電流為31mA，從原理上來(lái)說(shuō)滿足校核距離保護(hù)要求。方案一（無(wú)負(fù)荷情況下校驗(yàn)）1.5線路光纖差動(dòng)由于現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法提供足夠大的校驗(yàn)電流，保護(hù)裝置不能正確顯示采樣值、差流和制動(dòng)電流，光纖差動(dòng)保護(hù)無(wú)法進(jìn)行校驗(yàn)。方案一（無(wú)負(fù)荷情況下校驗(yàn)）方案二（廠內(nèi)提供的負(fù)荷校驗(yàn)）

根據(jù)當(dāng)時(shí)廠內(nèi)能提供的施工、生活負(fù)荷總計(jì)約3000kVA，進(jìn)行保護(hù)校驗(yàn)。2.1220kV升壓站母差保護(hù)可通過(guò)三相大電流發(fā)生器一次通流的方式校驗(yàn)，如方案一。2.2輔助變差動(dòng)保護(hù)根據(jù)負(fù)荷S＝3000kVA，可計(jì)算出輔助變低壓測(cè)二次電流約為54.9mA；輔助變高壓側(cè)二次電流約為6.3mA，此時(shí)可以用相位表確認(rèn)輔助變差動(dòng)的相位及極性，但保護(hù)裝置差流及制動(dòng)電流顯示不明顯。方案二（廠內(nèi)提供的負(fù)荷校驗(yàn)）2.3對(duì)側(cè)變電站線路間隔的母差保護(hù)及距離保護(hù)根據(jù)負(fù)荷S=3000kVA，可計(jì)算出線路上的一次電流大約為7.8A，對(duì)側(cè)母差CT及線路CT變比為1600/5，二次電流約為24mA，滿足對(duì)側(cè)母差保護(hù)及距離保護(hù)校驗(yàn)條件。2.4線路光纖差動(dòng)由于本側(cè)線路CT變比為2000/1，線路上的一次電流大約為7.8A時(shí)，二次電流約為3.9mA，因此現(xiàn)場(chǎng)提供的負(fù)荷無(wú)法校驗(yàn)線路光纖差動(dòng)正確性。方案二（廠內(nèi)提供的負(fù)荷校驗(yàn)）通過(guò)臨時(shí)接入高壓電抗器組（或電容器組）作為臨時(shí)負(fù)載，也是一種切實(shí)可行的方法之一。以高壓電抗器組為例，接入地點(diǎn)宜選擇在#1輔助變低壓側(cè)10kV進(jìn)線開(kāi)關(guān)處，根據(jù)電抗器組的大小，考慮適合的安放地點(diǎn)（做好安全隔離措施）。電抗器組電壓等級(jí)為10kV，考慮總?cè)萘繛?000kVA，每臺(tái)輔助變帶載4000kVA。輔助變低壓側(cè)一次電流輔助變低壓側(cè)二次電流

方案三（加臨時(shí)負(fù)荷校驗(yàn)）輔助變高壓側(cè)一次電流

輔助變高壓側(cè)二次電流

本側(cè)線路二次電流

對(duì)側(cè)線路二次電流

輔助變差動(dòng)高壓側(cè)二次電流約為8.7mA，輔助變低壓側(cè)二次電流約為73.3mA，本側(cè)線路二次電流約為10.5mA，對(duì)側(cè)線路二次電流約為65.6mA，該電流滿足倒送電期間相關(guān)保護(hù)校驗(yàn)要求。方案三（加臨時(shí)負(fù)荷校驗(yàn)）1.風(fēng)險(xiǎn)較大，必須將兩變壓器間的環(huán)流控制在一定范圍內(nèi)。2.對(duì)側(cè)變電站線路間隔的母差保護(hù)校驗(yàn)需改變運(yùn)行方式。3.不能進(jìn)行光纖差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)。試驗(yàn)成本較低廉。1.廠內(nèi)生活、施工負(fù)荷波動(dòng)較大，且三相電流不平衡，電流中存在大量諧波分量，對(duì)保護(hù)校驗(yàn)帶來(lái)一定困難。2.負(fù)荷容量不夠，不能進(jìn)行光纖差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)。試驗(yàn)成本較低廉。需要提供額外的電抗器組，其租賃費(fèi)用較大。能夠一次性校驗(yàn)倒送電期間相關(guān)保護(hù)。方案一：無(wú)負(fù)荷校驗(yàn)四、各方案優(yōu)劣分析方案二：廠內(nèi)負(fù)荷校驗(yàn)方案三：臨時(shí)負(fù)荷校驗(yàn)

缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)五、選擇實(shí)施方案針對(duì)該電廠的實(shí)際情況，我們對(duì)這次倒送電工作的三種方案進(jìn)行了可行性分析研究，確定采用方案三進(jìn)行保護(hù)校驗(yàn)工作：兩臺(tái)輔助變各帶一組電抗器，電抗器容量選擇為6000kVA，電壓10KV。針對(duì)方案三，設(shè)備的參數(shù)及主要計(jì)算過(guò)程如下：輔助變保護(hù)：高壓側(cè)CT變比1200/1A

低壓側(cè)CT變比3000/1A輔助變參數(shù)：容量88MVA電壓231±8×1.25%/10.5kV線路:本側(cè)CT變比為2000/1線路對(duì)側(cè)CT變比為1600/5六、實(shí)施方案每臺(tái)輔助變臨時(shí)負(fù)荷加載到4000kVA時(shí)的電流計(jì)算值變壓器低壓側(cè)一次電流

變壓器高壓側(cè)一次電流變壓器低壓側(cè)二次電流

變壓器高壓側(cè)二次電流線路本側(cè)二次電流線路對(duì)側(cè)二次電流

輔助變加載4000kVA電流實(shí)測(cè)值結(jié)合工程實(shí)際及試驗(yàn)需求，將兩臺(tái)電抗器分別接至#1機(jī)輔助變4A低壓側(cè)ECS-3段和#1機(jī)輔助變4B低壓側(cè)ECS-4段（一圖一）。電抗器放置于汽機(jī)平臺(tái)，通過(guò)臨時(shí)中壓電纜與輔助變低壓側(cè)相連接。2012年3月23日對(duì)#1機(jī)輔助變4A/4B進(jìn)行了臨時(shí)負(fù)荷校驗(yàn)。輔助變加載4000kVA電流實(shí)測(cè)值輔助變高低壓側(cè)相序一次值二次值相位關(guān)系輔助變A高壓側(cè)A10A8.6mAΦA(chǔ)：-37°ΦA(chǔ)-3a：177°B10A8.2mAΦB：-156°ΦB-3b：178°C10A8.4mAΦC：-277°ΦC-3c：177°N0A0mAN/AN/A低壓側(cè)3a221A73.2mAΦA(chǔ)：-218°N/A3b222A73.5mAΦB：-338°N/A3c223A73.6mAΦC：-98°N/A3n0A0mAN/AN/A輔助變加載4000kVA電流實(shí)測(cè)值輔助變高低壓側(cè)相序一次值二次值相位關(guān)系輔助變B高壓側(cè)A10A8.5mAΦA(chǔ)：-36°ΦA(chǔ)-3a：177°B10A8.3mAΦB：-155°ΦB-3b：177°C10A8.3mAΦC：-279°ΦC-3c：177°N0A0mAN/AN/A低壓側(cè)3a221A72.5mAΦA(chǔ)：-218°N/A3b222A72.8mAΦB：-337°N/A3c221A72.9mAΦC：-98°N/A3n0A0mAN/AN/A線路加載8000kVA電流實(shí)測(cè)值線路線路本側(cè)二次電壓線路本側(cè)二次電流角度關(guān)系本側(cè)一次電流對(duì)側(cè)一次電流差流57.6V10.3mA216.8°20.7A20.9A0A七、試驗(yàn)數(shù)據(jù)正確性檢查通過(guò)上面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出：1、輔助變4A/4B高、低壓側(cè)的電流數(shù)值與理論計(jì)算值相符，相位相差180°，說(shuō)明輔助變4A/4B的兩組差動(dòng)CT的極性是正確的，差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)正確。2、線路兩側(cè)電流數(shù)值與理論計(jì)算值相符。通過(guò)實(shí)際帶負(fù)荷校驗(yàn)，測(cè)得本側(cè)線路二次電流為10.5mA，對(duì)側(cè)線路二次電流為65.6mA