摘要:差动保护是电力系统各种继电保护中最主要的保护,差动保护回路的错误将直接导致保护误动或拒动,对电力系统的稳定运行和设备的安全造成很大的影响。在差动回路的调试中,继电保护调试人员一直在寻找一种既简单又可靠的通电试验方法,经过我们在河曲电厂的试验,现向大家介绍一种新的差动回路通电试验方法。
关键词:差动 通电 保护
差动保护是发电机、变压器和大功率电动机的最主要保护。差动保护能够保证发电机、变压器和电动机在故障时以最快的速度退出运行,从而保护设备安全,所以差动保护回路的正确将保证设备遭受最小的损失。差动回路的正确性主要体现在被保护设备两侧电流的相别、极性、CT励磁特性等等方面,所以回路检查通常要从这几方面着手。
通常的回路检查是先用示灯检查CT根部到保护装置的电流线,再用干电池和毫安电流表检查保护所用电流的极性是否与装置一致,最后是整个回路的通电试验。
由于查线的方法基本不变,所以下面主要介绍一种新的回路通电试验方法。先简单介绍一下传统的两种通电试验方法。
第一种如图1示。
在保护柜上断开电流连片LP1,连片LP1两端加电流1A,在CT根部二次出线端子S1、S2上并联一交流电流表,由于CT二次交流阻抗很大,所以电流将通过电流表构成回路,此时电流表若指示大约1A,表示整个电流回路没有开路,连接良好,反之则有问题,需查明。这种方法的缺点是不能通过通电看出回路的极性。
第二种如图2所示。
这种方法与第一种的区别在于电流表不是两端并联在CT根部二次出线端子S1、S2上,而仅仅一端接于CT根部二次出线端子,另一端直接接在大地上。由于保护柜上面的电流公共端N已经接地,所以电流将在流过电流表后,直接通过大地和保护柜构成回路。断开连片LP1,连片LP1两端加电流1A,电流表的一端分别接一次S1、S2端子,接哪一个端子电流表显示1A则表示该端子为出线端。这种方法不仅能够说明回路通,还能判断极性是否正确。
第三种方法是一种更接近实际运行状态的通电试验方法,电流将通过一次直接作用在设备上,然后从保护装置上直接看各相电流、差流、和流的大小。只要电流显示正确就可以说明整个回路完全正确。
先介绍大功率电动机的差动回路通电试验方法,试验如图3所示。
一般的电动机差动保护用A、C相电流,在试验时我们加220V交流电在电动机开关柜下面的电源电缆上,经过实际测量从A相电缆头经电动机再到B相电缆头的交流电阻为几欧姆,所以加上220V交流电将会在产生几十安培的电流,这样经过CT将在二次产生保护装置足以测量到并能准确显示的电流,从而可以很好的观察各相电流以及差流、和流的大小。在试验过程中,加电压在A、B相时应该只有A相有电流显示,加电压在B、C相时应该只有C相有电流显示,而且不管哪一相加电流,差流都应该显示0,如果一条不符合,说明回路有问题。这种试验方法可以检查一次、二次整个差动回路。
变压器差动回路的通电试验相比电动机复杂许多,需要将变压器低压侧短接,用变压器本身的短路电流作为一次电流。下面以河曲#1机励磁变的通电试验为例进行说明。试验接线如图4所示。
变压器参数如下,容量3x2000kVA,变比22000/831V,短路阻抗6.29%,高压侧CT变比300/1A,低压侧变比6000/1A,接线方式Y,d-11。
高压侧额定电流 Ihe=6000/22/√3=157A
低压侧额定电流 Ile=6000/0.831/√3= 4169A
高压侧加380V,低压侧短路时各侧的短路电流值如下:
高压侧一次短路电流
Ihd1=157/0.0629/(22000/380) = 43.12A
低压侧一次短路电流
Ild1= 43.12x22000/831=1142A
折算到二次电流为
高压侧二次短路电流 Ihd2= 43.12/300 = 0.144A
低压侧二次短路电流 Ild2=1142/6000 = 0.19A
在通电时,由于高低压侧的电流都在0.1A以上,所以保护装置能够准确地测量到电流。
试验前先将励磁变低压侧三相短接,在励磁变高压侧接一足够截面电缆到380V电源盘,然后连好各CT端子的连接片,保证CT二次回路没有开路。在检查好以后,送合上380V电源开关,此时励磁变高压侧将有380V电压,励磁变内部将产生短路电流。从保护装置上观察励磁变各侧电流大小和相位,以及和流、差流的大小,并与计算值比较应该基本相等,
且差动保护不应该动作,满足这些条件就说明整个励磁变差动回路完全正确。
这种通电试验方法相比前两种更具有实际性,能够从一次直接检查整个差动电流回路的正确性,虽然在工作前期需要一定时间的准备工作,但是通电以后只需要观察保护装置的电流,不需要任何表计的测量,整个测量过程既快捷又方便,还能够保证100%的正确性。
在河曲发电厂#1机组励磁变、厂变和电动机的差动回路通电试验时,我们采用了第三种方法,结果试验非常成功,在此把这种方法介绍给广大的继电保护同行。
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