摘要:變壓器并列運行就是將兩臺或多臺變壓器的一次側和二次側繞組分別接于公共母線上,同時向負載供電;并列運行的目的可以提高供電可靠性、提高變壓器運行的經濟性、可以減少總的備用容量,并備用隨著用電量的增加分批增加新的變壓器。
關鍵詞:變壓器并列運行;并列運行必備條件;相序;繼電保護;跳閘
一、概要
變壓器就是將兩臺或以上變壓器的一次繞組并聯在同一電壓的母線上,二次繞組并聯在另一電壓的母線上運行。
其意義是:當一臺變壓器發生故障時,并列運行的其它變壓器仍可以繼續運行,以保證重要用戶的用電;或當變壓器需要檢修時可以先并聯上備用變壓器,再將要檢修的變壓器停電檢修,既能保證變壓器的計劃檢修,又能保證不中斷供電,提高供電的可靠性。又由于用電負荷季節性很強,在負荷輕的季節可以將部分變壓器退出運行,這樣既可以減少變壓器的空載損耗,提高效率,又可以減少無功勵磁電流,改善電網的功率因數,提高系統的經濟性。
并列運行優點:提高變壓器運行的經濟性。當負荷增加到一臺變壓器容量不夠用時,則可并列投入第二臺變壓器,而當負荷減少到不需要兩臺變壓器同時供電時,可將一臺變壓器退出運行。特別是在農村,季節性用電特點明顯,變壓器并聯運行可根據用電負荷大小來進行投切,這樣,可盡量減少變壓器本身的損耗,達到經濟運行的目的。
提高供電可靠性。當并列運行的變壓器中有一臺損壞時,只要迅速將之從電網中切除,另一臺或兩臺變壓器仍可正常供電;檢修某臺變壓器時,也不影響其它變壓器正常運行從而減少了故障和檢修時的停電范圍和次數,提高供電可靠性。節約電能,實現節電增效。
二、故障經過
2018年08月的某一天,35kV平溪變電站運行值班人員及相關人員對該變電站1#、2#主變壓器進行合環操作。操作時發生差動保護動作,1#主變跳閘;經檢查1#主變系統無異常后,將差動保護跳閘壓板退出,進行第二次合環操作。第二次合環操作時發生速斷保護動作,2#主變跳閘。(因2#主變壓器是我公司在2017年09月進行過大修,大修后試驗合格;并于2017年09月在35kV尚堂變電站投入運行,且運行正常約一年,后經黃平供電局調配至35kV平溪變電站)。為此,我公司與黃平供電局于2018年09月26日組織相關技術人員到35kV平溪變電站進行了全面檢查。
三、檢查情況
1、繼電保裝置及二次接線檢查無異常;
2、電流互感器變比檢查:
(1)35kV側301、302、310斷路器所配電流互感器變比為:400/5A,正確;
(2)10kV側011、012、010斷路器所配電流互感器變比為:600/5A,正確;
3、繼電保護定值檢查,正確;
4、變壓器名牌檢查:
(1)1#、2#主變型號:SZ9-3150/35相同;(銘牌參數)
(2)1#、2#主變額定容量:3150kVA相同;(銘牌參數)
(3)1#、2#主變額定電壓:35±3×2.5%/10.5kV相同;(銘牌參數)
(4)1#、2#主變額定頻率:50Hz相同;(銘牌參數)
(5)1#、2#主變調檔:7級相同、每級調壓電壓相同;(銘牌參數)
(6)1#、2#主變聯結組別:Yd11相同;(銘牌參數)
(7)1#、2#主變阻抗:1#主變:7.41%;2#主變:7.22%;誤差:0.19%(銘牌參數)
(8)1#、2#主變結構:不相同。
①1#主變為老式箱式變壓器;冷卻方式:ONAN;使用條件:戶外;
②2#主變為節能式箱式變壓器;冷卻方式:ONAN;使用條件:戶外;
(9)1#、2#主變帶電相序核查:
①1#主變為逆序:C、B、A;
②2#主變為順序:A、B、C
5、1#、2#主變10kV、35kV側外部接線檢查:
(1)、1#主變10kV、35kV側接線為逆序:C、B、A;
(2)、2#主變10kV、35kV側接線為順序:A、B、C;
四、故障原因:
1、兩臺主變外部接線相序不一致是造成1#、2#主變壓器合環時保護動作跳閘的主要原因;
2、兩臺主變結構不同(1#主變為老式箱式變壓器、2#主變為節能式箱式變壓器)和兩臺主變阻抗誤差(誤差:0.19%),有較小的影響。
五、變壓器并列運行條件
根據電力變壓器應用導則(GB/T13499-2002)規定,變壓器理想并列運行應滿足以下條件:
1、變壓器接線組別相同;
2、變壓器的一次、二次電壓相等、電壓變比相同(一般允許有±0.5%的差值);
3、變壓器的阻抗電壓Uz%相等(一般允許±10%差值)。
此外,兩臺變壓器的容量比不能超過3:1。
六、解決方案
根據變壓器并列運行條件,結合變電站運行現狀及現場檢查發生合環操作跳閘原因,采取以下方案解決此故障。
1、將1#主變壓器10kV、35kV側接線相序由逆序(C、B、A)改接為順序(A、B、C);
2、原則上兩臺主變結構不同是不允許合環并列運行。建議測量兩臺主變的功角比和內阻、直流電阻、變比等參數是否符合合環并列運行條件。
七、經驗教訓,專業知識學習提高職工技能,加強項目建設管理與投入運行前驗收管理工作,避免同類事件發生。
參考文獻:
[1]2012年版電工進網作業許可考試參考教材,高壓雷類理論部分,國家電力監管委員會電力業務資質管理中心編寫組 編
[2]電力變壓器應用導則(GB/T13499-2002)。
作者簡介:鄭健(1976-),男、漢族,籍貫:貴州遵義。單位:貴州長征輸配電電氣有限公司。1996年畢業于貴州省水利電力學校發電廠電力網及其系統,1996年7月畢業后分配至遵義鈦廠動力廠從事110kV及以下電氣設備安裝、檢修、試驗工作,2014年5月至今在貴州長征輸配電電氣有限公司從事110kV及以下電氣設備安裝、檢修、調試工作。