1、35kV 变电站两台不同容量变压器并列运行方式下10kV 配出线路过流定值的选取原则摘要:随着经济的快速发展,电力负荷的不断增长,一些问题也随之产生,最为突出的是在夏季大负荷期间,电网末端的 35kV 小容量变电站变电容量不足的问题,由于农灌负荷迅猛增长,在六、七月农灌高峰期,会出现限电情况,严重影响农业生产。本文针对这一问题,从继电保护定值方面制定解决措施,最大限度的保证负荷送出、电网安全。 关键词:变压器定值原则; 中图分类号:TM63 文献标识码:A 引言: 2013 年夏季,在 A 变电站计划检修时,发现了这样一个现象,引起了我们的思考。 A 变电站:两台主变并列运行时(如图 1) 。
2、 10kV 线路 1 与小容量主变低压侧过流定值配合(1.2 倍配合关系),该线路可以送出 270*10.5*1.732=4910kVA 的负荷,在 6、7 月农灌大负荷期间最高峰负荷为 5500kVA 左右,该线路一直采取限电措施,控制负荷在 3900(定值的 80%)以下,避免线路达到定值而跳闸。 6 月中旬,A 变电站 2 号主变计划检修(如图 2) 。 10kV 线路过流定值与 1 号主变过流定值配合,即 540A,该线路的送出变成 540*10.5*1.732=9820kVA 的负荷,在负荷高峰期也完全不用限电。这时候就产生了一个疑问?为什么 A 变电站总的变电容量降低,但 10kV
3、线路 1 的带负荷能力反而提高。 1 、原因分析 1.1 对此,我们对 10kV 线路过流保护的整定原则进行了梳理。 整定原则为: 1)应躲过线路的最大负荷电流。 2) 过电流保护的电流定值在本线路末端故障时,灵敏系数不小于1.5。 3)与上一级保护配合。 在整定计算过程中,灵敏系数一般都可以满足 1.5 的要求;当线路的最大负荷电流大于与上一级保护配合后的定值时,应优先考虑与上一级保护(主变过流保护)配合,防止保护越级跳闸的情况,因此,变电站的小容量变压器会限制其配出 10kV 线路的过流值,就需要控制负荷电流-限电。 1.2 图 3 为 A 变电站正常运行方式和 2 号主变检修方式下线路
4、1 的整定计算书。很显然,整定计算并没有问题,但计算的结果却又与实际运行有如此明显的冲突,一定是某个环节出现的问题。在二次整定计算查找无果后,我们决定在一次潮流计算上查找原因,在观察变电站的潮流时,发现一个我们一直忽视的问题-分流。 分流的公式为(如图 4-a): 如图 4,a 电流回路的结构与 A 变电站的接线非常相似,如果变电站也是按照此理论进行主变分流,那么 10kV 线路的定值将不需要与单台主变进行配合,而是与两台主变的总过流值配合。 1.3 对此:我们决定对 A 变电站的正常运行数据进行收集和分析。 图 5 是对 A 变电站双主变运行时在自动化工作站上的截图。其中青绿色为电流值 图
5、5 A 变电站双主变运行方式截图 可以看出:实际潮流为 表 1 我们对 A 变电站两台主变的潮流进行理论分析: 表 2 通过上述分析,理论计算的结果与实际的潮流相差不到 0.4 个百分点,可以说明分流理论在变电站的实际运行也是成立的,那么,我们的整定计算也可以与两台主变的总过流值配合。 表 3 为 A 变电站的部分时段的负荷报表。 2、对策实施 我们对 A 变电站 10kV 线路 1 的过流定值进行的重新计算。 如图 6,最终选取的定值为 588.24A/0.4S,即保证了线末 1.5 倍的灵敏度,又能够与上一级保护配合,最重要的是在夏季大负荷期间,能够最大限度保证负荷的送出。 3 、结果分析
6、 所谓有得必有失,如按照上述原则进行 10kV 线路过流整定,会存在两个无法忽视的问题。 3.1 检修方式的不灵活 无论 1 号主变检修或是 2 号主变检修,10kV 线路 1 过流定值就会存在不能与上一级主变过流保护配合的问题。 10kV 线路 1 过流定值 1 号主变过流定值 2 号主变过流定值 588.24A 323A/1.2=270A 646A/1.2=540A 此时,该线路就需要整定 2 套或 3 套定值,而新疆电网的 35kV 变电站普遍存在装置老化的问题,倒闸操作期间,检修、运行人员都要在现场工作,而且可能会需要退保护改定值,不利于电网的安全运行。 3.2 变电站的安全性降低 此
7、种定值的算法,可以保护最大限度的负荷送出,但同时牺牲了变电站的备用变电容量,使得变电站在极限状态下运行,任一台主变发生故障跳闸,另一台主变必然会过载或过载跳闸,不满足电网 N-1 的运行要求。 对此,需增加主变过负荷跳 10kV 线路的功能(图 7) ,这样,在一台主变发生故障跳闸跳闸后,另一台主变过载后优先将重载线路切除,从而保障其他线路的负荷正常送出,避免全站失压。 结束语: 电网在飞速发展的过程中,其经济性与安全性在不断的碰撞与磨合,我们要在期间找到一个平衡的节点,在保证电网安全的前提下,最大限度的满足经济发展的需要。 参考文献: 1 崔家佩 孟庆炎 陈永芳 熊炳耀.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.北京:中国电力出版社,2001. 2 张保会.电力系统继电保护. 北京:中国电力出版社,2006. 3 陈珩.电力系统稳态分析.北京:水利电力出版社,1985. 4 中华人民共和国国家发展和改革委员会发布.3kV110kV 电网继电保护装置运行整定规程. 北京:中国电力出版社,2008.