利用環流做兩臺并聯變壓器縱差動保護的系統調試

王維維

（安徽省茨淮新河工程管理局 蚌埠 233010）

1 問題及現狀

茨淮新河工程管理局下屬上橋抽水站為安徽省大型抽水泵站，承擔著茨淮新河流域的防汛及農田灌溉任務。擁有6kV1600kW 同步電機六臺，由兩臺容量同為8000kVA 的變壓器供電，可分投亦可并聯運行。由于設備老化，上橋抽水站對變壓器進出線高壓柜進行更新改造，勢必牽涉到主變繼電保護系統接線調試問題，站日常用電是由一專用線路輸送，主變壓器只是在泵站開機運行時才投入使用。即使投入主變壓器供電，在主電機不運行的情況下，站用負荷相對于主變容量來說還是太小，無法滿足繼電系統調試對電流的幅值及相位角要求。常規做法是在泵站開機主變投入運行前，把主變的縱差動保護退出，只作用信號不作用跳閘。開機運行后視具體情況，通過短接CT 二次端頭，改變出線來進行系統調整的。此法必須帶電作業，稍有不慎引起CT二次開路，產生的高壓將危及人身及設備安全；必須在泵站主電機投入運行時才能進行。上橋抽水站作為安徽省大型泵站之一，開機運行需省防指的命令才能進行。那么如何在汛前檢修中進行變壓器縱差動保護的系統調試，使泵站電氣設備在主汛期到來前處于一個完好的備用狀態，是亟待解決的一個現實問題。

2 解決問題的思路及可行性探討

縱差動保護的系統調試，是通過在兩側CT 一次側施加一定幅值的電流，觀察CT 二次側電流的幅值相位及差流的大小來實現的。變壓器高低壓兩端是磁的關系，沒有電的直接聯系，也就無法運用這一方法。根據《電力變壓器選用導則》（GB/T17468-1998），變壓器并聯運行條件之一是電壓和變壓比相同，允許偏差也相同（盡量滿足電壓比在允許偏差范圍內），調壓范圍與每級電壓相同。其變比的差值不應大于1%，空載環流不超過額定電流的10%。那么是否可以通過人為地調整分接開關的位置，改變變壓器的變比，利用產生的環流來進行縱差動保護的系統調試。改變分接開關的位置，引起的環流大小需進一步計算分析。上橋抽水站兩臺主變為同型號同規格同一廠家生產，主變額定容量：S1=S2=8000kVA；變比K1=K2=3.2；額定電壓比：35+2×2.5%/6.3kV，接線形式：Y dl1，1#主變阻抗電壓為：UK1=7.46%；2#主變阻抗電壓為：UK2=7.44%；（計算條件不考慮改變抽頭對短路電抗的影響；忽略變壓器二次側繞組及6kV 線路的電阻分量）。

（1）1#主變歸算到二次側短路阻抗為：

（2）2#主變歸算到二次側短路阻抗為：

1#、2#主變并聯運行時二次側環流計算電路圖如圖1。

假設1#主變二次側電壓高于2#主變二次側電壓，分接開關抽頭相差一個檔位。因此處進行的是估算，可取近似值。即：

則二次側環流線電流為：

圖1 1#、2#主變并聯運行 時二次側環流計算電路圖

如擋位分別相差二、三、四個時，二次側環流相應 為82.6A、124A、165A。（因擋位的不同，二次側的電壓籌值是有變化的，但引起的環流差值變化不大，不影響定行分析）環流△I 的大小在41.3～165（A）之間，遠小于變壓器6kV 側733A 的額定電流，不會對變壓器造成任何損壞。而此環流下CT 二次側感應的電流，完全可以達到反映幅值和相位角的要求。縱差動保護系統采用BCH系列差動繼電器做執行元件的，可以采用向量投影法（六角圖）檢查二次接線的正確性。上橋抽水站現采用許繼集團WBH-100 微機型變壓器成套保護裝置，利用其較強的人機接口功能，通過人機界面直接觀察記錄變壓器各側電流量的相對相位角和幅值，計算差流。現場繪制變壓器各側電流量的向量圖，分析驗證TA 二次接線的正確性。可以在斷電的情況下對TA 二次接線進行調整，完成變壓器縱差動保護的系統調試。

3 方案實施

TA 二次保護接線完成之后，對兩臺主變進行常規檢查，調整分接開關使兩臺變壓器臺步相差三個擋位。調整變壓器縱差動保護出口作用于信號而不作用跳閘。投入兩臺主變使之并聯運行。6kV 側電流顯示為116A。通過單元管理機顯示的實時參數記錄二次線路電流的相序、相位及幅值情況，繪制向量圖。主變退出運行，根據分析對TA 二次接線進行調整。變壓器差動保護投入，再并聯投入主變進行校驗。準確無誤后主變退出運行，根據系統電壓情況調整兩變壓器為同一臺步，避免在實際運行中出現環流。

4 結語

環流的存在使并聯運行中變比小的變壓器繞組中電流加大，容量不能充分利用，在實際工作中應盡量避免環流的形成。但完全可以在不損壞設備的情況下，利用環流對兩臺并聯運行的變壓器同時進行縱差動保護的系統調試，提高工作效率。此方法是完全可行的，也是安全高效的