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0引言
在南海电网系统中,110 kV某变电站与电网连接的方式为“T接”.该变电站110 kV主接线形式不是典型的变压器-线路单元接线,而是在单元接线的基础上在110 kV侧增加两段母线,并设置两台母线分段隔离刀闸.该主接线详见下图1:
该变电站在第一期建设工程中只建设#2和#3主变及其配电设备.根据“无人值守”运行方式的要求,该变电站的同期点设置在主变低压侧断路器和母联断路器,即502和503断路器及10 kV母联550断路器,取消原有需要值班人员在就地操作的集中式手动准同期装置和同期电压小母线,采用由远方操作的非同期闭锁的分散式手动准同期方式,同期电压回路为单相同期接线形式.因此,对550母联断路器的检同期合闸采用引入10kV Ⅴ段和Ⅱ段电压进行比较的同期电压引入方式;考虑到变压器为Y/△-11接线、高压侧比低压侧同相电压相位相差30°的因素,对503和502断路器的检同期合闸则采用引入110 kV线路3和线路2电压进行比较的同期电压引入方式.这种方式的好处是不需要采用转角变压器转相角,从而避免引起较大的相角误差.
在2002年扩建工程中,该变电站的扩建部分为#1主变压器及其配电装置和相应的二次设备.在进行扩建工程施工设计时,遇到这么一个问题:主变的运行方式为两台主变运行、一台主变热备用,即主变运行方式组合分别为#1和#2、#2和#3及#1和#3主变同时运行.如果主变低压侧断路器的检同期合闸电压引入方式继续采用原有的引入110 kV侧电压进行比较的方案,那么对于每一台低压侧断路器在不同的主变运行方式组合条件下,需要引入两组不同的110 kV线路电压进行比较.如对于502断路器,在#1和#2组合条件下需要引入110 kV线路1和线路2电压进行比较;在#2和#3组合条件下则需要引入110kV 线路2和线路3电压进行比较.这对于电压回路二次接线来说,不但在同期电压比较回路上需要增加第二组电压的引入和比较回路,而且需要增加对应于不同的运行组合方式的切换开关.这大大增加了同期回路接线的复杂性,运行操作繁复,降低运行可靠性,是不可取的设计方案.
1解决的思路
根据上述分析可知,产生问题的主要原因是原有的电压引入方式不能适应新的运行方式的要求.解决问题的思路就是从改变电压引入方式入手.以502断路器为例,参照图1的主接线可知,如果引入#2主变高压侧和低压侧电压进行比较,则无论主变压器运行方式如何改变,均可实现502断路器检同期合闸且简单,清晰,运行操作方便.
2主变压器高压侧和低压侧断路器采用同期闭锁方式合闸方案的设计
经过反复探讨及综合比较后,提出了采用隔离变压器和同期闭锁继电器解决以下问题的方案.
2.1设计方案
以502断路器为例,引入10 kV 52PT的二次电压Uca,经过隔离变压器(ZB)隔离后与110 kV 12PT二次辅助绕组电压-UA进行同期比较.具体工作原理详述如图2.
2.2工作原理
由于#2主变压器接线为Y/△11接线,因此110 kV 12PT的A相二次主绕组UA与10 kV 52PT的A相二次主绕组的电压Ua的相位相差30°,有效值相差3倍.因此,改为引入12PT的A相二次辅助绕组反向-UA和10 kV 52PT二次主绕组的线电压Uca进行同期电压比较,这两组电压的相位和有效值均相等,满足检同期合闸的条件.电压矢量图见图3.
另外,由于同期闭锁继电器的输入电压需要一个公共点,但是10 kV 52PT二次中性点已经接地,A相主二次绕组电压Ua不可能接地,为满足同期闭锁继电器的电压引入条件,增设一个隔离变压器,使得-UA和Uca共用一个公共接地点,二次接线详见图2的交流回路.
2.3隔离变压器主要设备选用
1)隔离变压器: 根据同期电压误差及隔离变压器的二次侧继电器容量要求,选用普通的BK-50型隔离变压器,变比为100/100,精度为0.5级,容量为50 VA.
2)同期闭锁继电器:根据同期电压为100 V的要求,选用DT-1/200型同期继电器.而电压继电器YJ不在本文论述范围,故不予以介绍.
2.4在安装调试过程中出现的问题及解决措施
1)在安装时,隔离变压器的接线必须保证C630Ⅱ和a630Ⅱ分别接入隔离变压器的同名端,防止同期闭锁继电器错误闭锁同期.
2) 501和 503断路器非同期闭锁合闸同期电压引入回路原理分析同502 断路器.
3结论
对于110 kV侧带跨条母线的“T接”型的主变压器,在其高压侧和低压侧断路器采用隔离变压器进行同期闭锁合闸的方案能很好地解决比较电压引入方式中高压侧比低压侧同相电压相差30°和有效值不相等的问题,接线简单,运行操作简便,可靠性高且经济性好,在该类型的变电站建设中具有推广的价值. |
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发表于 2010-2-23 18:18:22