电厂厂用变压器过流保护动作值的整定_柳学桂

-　6-收稿日期:2010-03-24作者简介:柳学桂(1972-),男,广东汕头人,副总工程师,长期从事电厂设备及技术管理工作。

电厂厂用变压器过流保护动作值的整定柳学桂(广东汕头万丰热电公司,广东汕头515064)摘　要:对万丰热电厂在启动过程中发生的厂用变压器过流保护误跳事故及处理过程进行了分析,同时提出对电厂厂用变压器过流保护定值的选取时须考虑的问题。

关键词:厂用变压器;过流保护;整定中图分类号:T M 41 文献标识码:B 文章编号:1004-3950(2010)03-0066-03S e t t i n g t h e a c t i o nv a l u e o f s t a t i o n t r a n s f o r m e r o v e r -c u r r e n t p r o t e c t i o nL I UX u e -g u i(G u a n g d o n g S h a n t o uWa n f e n g T h e r m o e l e c t r i c C o m p a n y ,S h a n t o u 515064,C h i n a )A b s t r a c t :T h ea c c i d e n t a n dh a n d l i n gp r o c e s s o f a m i s t a k e nt r i p p i n go f s t a t i o nt r a n s f o r m e r o v e r -c u r r e n t p r o t e c t i o ni n Wa n f e n g p o w e r p l a n t t h a t o c c u r r e dd u r i n g t h e b o o t p r o c e s s w e r e a n a l y z e d .A t t h e s a m e t i m e ,m a t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n a b o u t s e l e c t i o no f s t a t i o n t r a n s f o r m e r o v e r -c u r r e n t p r o t e c t i o n v a l u a t i o nw e r e p o i n t e do u t ..K e y w o r d s :s t a t i o nt r a n s f o r m e r ;o v e r -c u r r e n t p r o t e c t i o n ;s e t t i n g t h e a c t i o n0　引　言变压器装设的过流保护,是为了反应变压器外部短路引起的过电流,并作为变压器主保护的后备。

在进行整定计算时,基本原则是动作电流应躲开变压器最大的负荷电流(充分考虑到电动机启动、自起动,并联工作的变压器突然断开一台等原因引起的最大负荷电流)。

然而,对于不带电压闭锁的过流保护来说,在选取自启动系数及确定最大负荷电流时会碰到一些困难,如果系数选小了,则在电动机负荷投入瞬间容易引起误跳,造成发电厂部分甚至全厂失电,导致停机或其他事故的危险;如选得过大,则在保护变压器副边短路时灵敏度又太小。

而发电厂的厂用负荷特别是间断运行的电动机,在启动或事故情况下瞬间变动非常大,因此应根据这些变动的实际运行情况,在进行整定计算前,必须确定整定计算所需的预备量,从中选取最大值或最小值进行整定计算[1]。

如果计算得非常接近实际的话,即使选取裕度再大的启动系数,也不会影响灵敏度,而选择性应更有保证了。

现介绍万丰电厂发生的一次低压厂变过流保护误动的实例,提出分析和看法。

1　过流保护误动作过程及处理1.1　厂用装置及保护配置万丰热电厂是装机容量为2×50M W 的小型供热电厂,厂用电部分分为6k V 和380V 两个电压等级。

发生误跳的是2号低压厂变42B 和备用变40B 。

42B 高低压侧分接6k V 和380V Ⅱ段,380V 又分为A 、B 两段,系统接线如图1所示。

42B 的保护有电流速断、瓦斯、零序过流及过流保护。

380V Ⅱ段所带负荷有凝结水泵、射水泵、高压油泵等电动机,另外有各种热工配电箱和各车间的专用屏。

1.2　过流保护动作过程及处理2001年5月3日1号机带额定负荷运行,2号机准备启动(万丰电厂第一次双机同时运行)。

13:22分启动2号高压油泵时,2号低工变过流保护动作跳开高低压侧开关602和32,40B 自投后“分支过流”动作又跳开其高低压侧开关,380V Ⅱ段失电,经检查380V Ⅱ段绝缘及其他状况无异常,恢复送电,并将2号高压油泵切除后、检查其实用节能技术2010年,第3期　-　67-图1　低压厂用系统接线绝缘电阻和直流电阻正常。

曾怀疑是保护误动,经对保护回路及装置检查发现无异常,认为是42B和40B 的过流保护整定值有误,并进行了分析。

查42B 和40B 容量为1000k V A ,额定电流为91.64A ,其过流保护整定值为150A ,而高压油泵本身电流速断整定值为190A ,当时380V Ⅱ段其他负荷估计有50A 左右,如果高压油泵起动,电流速断保护并不动作是可以理解的。

因当时是万丰电厂第一次双机运行,各段带的负荷比较大,而以前单机运行时正好在临界以下并没有暴露这一情况。

而低备变40B 在自投时因躲不过高压油泵、射水泵等的自启动电流,也存在同样问题。

因为定值160A 是上级继保部门整定的,可能对本厂厂用负荷情况了解不多,估计是用变压器额定电流、同时考虑可靠系数及选取较小的自启动系数进行整定。

为了在短时间内确定适当的保护整定值,机组人员进行了详细分析,认为高压油泵是该段母线最大的电机,但其短时间内启动后是停运的,同时考虑在连续运行、事故情况下有可能参与自启动的电动机,和其他配电箱、屏按综合负荷估算,选取了230A 这个整定值,并与上级继保部门交流,征得同意后,重新调整、试验后,投入正常。

2　过程分析电厂的厂用负荷可按启动过程、正常运行、事故情况下、母线失压自投成功后电动机自起动的过程等阶段划分来确立其负荷曲线,在大电机启动,或者母线失电后自投、电机自起动时会出现比较大的电流峰值。

如果能确定好这些峰值就能最准确地将保护动作值确定在一个比较小的范围内,以解决选择性和灵敏性的矛盾。

因为在电厂开机过程中其厂用负荷的投入是有章可循的,在启动时电动机次第投入,同时在厂用母线失电备用变自投时一些大电机并不参与自启动(以万丰电厂为例,如凝结水泵、除盐水泵、消防水泵等)。

这样在确定最大负荷电流时就不至于将一些不会增加的负荷叠加进去,影响灵敏度。

下面分析万丰电厂一台机运行,另一台启动过程,以及在双机运行时,厂用电已恢复时电机的自启动过程(可视为最大运行方式)的负荷曲线变化,确定最高负荷。

(1)电厂在整机启动时先启动交流油泵、顶轴油泵,投盘车装置,然后停顶轴油泵;在这期间锅炉点火,重油泵投入;然后是启动除盐水泵向凝汽器水侧灌水,开启凝结水泵,接着射水泵和高压油泵投入。

当汽机冲转到2850r /m i n 时,高压油泵退出工作。

(2)事故情况下参与自启动的是高压油泵、射水泵、重油泵以及其他几台小泵,高压除盐水泵、消防水泵和凝结水泵等几台大泵不参与自启动。

(3)当发生火灾时,380VⅡ段带正常负荷,高压消防水泵启动。

综上所述,可将各种专用屏、热本配箱以及持续运行小电机定为固定连续负荷,结合现场实际情况和换算系数确定为50A 。

第一个负荷电流的峰值是在高压油泵启动时,此时凝结水泵和射水泵已投入,将油泵启动电流按7倍计算,叠加值为165A ;第二个峰值为380VⅡ段母线失电又复电时电机自启动,此时叠加值为155A ;第三个峰值是正常负荷时,消防水泵启动时,此时应考虑所有间断运行的电机,估算电流为150A 。

取最大负荷电流为165A ,则按参考文献[2]中公式计算可得整定值为232A ,负荷变化曲线如图2所示。

3　与其他整定形式的比较参照文献[2],在整定时限过流保护上有一整定条件是按躲过变压器低压母线自动投入负荷整定。

还有另外一种计算方式是将变压器额定负荷看作综合负荷,再按里面包括的电动机和其他稳定负荷的比例来选取一个系数以确定最大负荷电流,这样和按运行方式变化来确定最大负荷电流相比要粗略得多,分散且不容易统计其运行方式时,也只能采取这种方法。

实用节能技术-　68-图2　负荷曲线变化趋势 继电保护工作是一项理论性和实践性都很强的工作。

在保护整定过程中如果对保护范围内的设备配置、中长期的运行方式变更有非常清晰的了解,就能最大可能地减少甚至杜绝因保护误整定这个环节而发生的误动。

参考文献:[1]　张　锋,李银红,段献忠.电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题[J ].继电器,2002(7):23-26.[2]　瞿家佩,孟庆炎.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M ].北京:中国电力出版社,1993.能源信息 发展中国生物能源需要模式创新最近,中国科学院院士、中国工程院院士石元春表示,发展生物能源对增加我国农民收入、破解“三农”问题、提高能源自给率及实现减排目标都具有极为重要的战略意义,是“绕不过去的坎儿”。

“当前中国能源的第一位是石油和发电供求问题。

2009年我国石油消费对外依存度已经超过50%,未来汽车产业还要消耗大量的运输燃料。

`人无远虑、必有近忧',现在必须谋划未来如何解决石油替代问题。

而`生物燃料是唯一可大规模获得的替代运输燃料的能源'。

”石元春担忧地说。

我国要有一个明确的能源发展战略和方针。

当务之急就是要给生物能源一个准确定位,“十二五”第一要做的就是认识到位,客观、科学、实事求是地把生物能源放在我国能源发展的恰当位置。

“十二五”将是生物能源发展经历困难阶段后的一个复苏和继续发展时期,真正迎来大发展将是“十三五”。

石元春说,在美国风电发展较快,但可再生能源中生物能始终排在第一位,预计到2035年也是如此。

中国发展生物能源的条件绝不比美国差,我们有许多空间可以大有作为,只是现在就要启动起来。

未来我国生物能源的发展方向是什么?石元春认为,概括起来,就是“三态”和多元化,突破固体和非粮液体生物燃料技术。

所谓的“三态”:一是固体生物燃料,当前主要为固体成型燃料和直燃发电。

中国是农业大国,秸秆等农林废弃物极其丰富,应该充分发展非粮乙醇和醇电联产。

石元春介绍,仅秸秆一项,我国年产7亿t 左右,其中近4.5亿t 用于能源,相当于7个神东煤田,具有替代2.4亿t 标煤和减排5.8亿t 二氧化碳的能力。