內(nèi)橋接線方式及其保護配置介紹

1、內(nèi)橋接線及其保護配置介紹二oo九年 一月一. 內(nèi)橋接線介紹n1.橋形接線的定義及特點 橋形接線(bridge-circuit configuration）是由一臺斷路器和兩組隔離開交組成連接橋，將兩回變壓器線路組橫向連接起來的電氣主接線。 連接橋連接在變壓器線路組的變壓器和斷路器之間的稱為內(nèi)橋接線；連接橋連接在變壓器線路組的斷路器和線路之間的稱為外橋接線。 橋形接線中使用的一次設(shè)備數(shù)量少，占地小，能滿足變電所可靠性要求，具有一定的運行靈活性，橋形接線適用于線路為兩回、變壓器為兩臺且基本無擴建的變電站。 圖1 內(nèi)橋接線示圖 圖2 外橋接線示圖n2.內(nèi)橋接線與外橋接線的特點1) 內(nèi)橋接線的任一線路

2、投入、斷開、檢修或路障時，都不會影響其他回路的正常運行，但當(dāng)變壓器投入、斷開、檢修或故障時，則會影響另一回線路的正常運行。由于變壓器運行可靠，而且不需要經(jīng)常進行投入，因此在橋形接線中，內(nèi)橋接線的應(yīng)用較廣泛。 2) 外橋接線的變壓器投入、斷開、檢修或故障時，則不會影響其他回路的正常運行。但當(dāng)線路投入、斷開、檢修或故障時，則會影響一臺變壓器的正常運行。因此外橋接線適用于變壓器要經(jīng)常投入或斷開的情況。此外當(dāng)線路上有較大的穿越功率時，為避免穿越功率通過多臺斷路器，通常彩外橋接線。n 3. 內(nèi)橋接線常規(guī)運行方式1) 3個斷路器DL1、DL2、DL3合上，兩條線路并列運行。2) 1號主變或2號主變停運檢修

3、，兩回線同時向不停運的變壓器送電。 3) DL1、DL3合上運行， DL2熱備用，線路2為線路1的備用供電電源，采用備自投進行投切。n1. 線路保護 在內(nèi)橋接線變電站（110kV及以下電壓等級）中，一般情況下，本站為線路的電能終端站，線路保護安裝在本站線路的對側(cè)變電站中，在本側(cè)，主變的高后備保護可作為線路保護來配置。另外，某些內(nèi)橋變電站安裝有110kV線路保護，那是因為從線路1輸入的電能通過內(nèi)橋和線路2向別的變電站輸出，在線路2處安裝線路保護。二. 保護配置情況介紹n2. 主變保護主變保護配置和普通主變保護配置的區(qū)別關(guān)鍵在于CT選用及保護出口的問題。1)當(dāng)1號、2號主變分列運行，也就是內(nèi)橋開關(guān)

4、在斷開位置，這種運行方式就是正常的雙繞組變單獨運行方式，對于主變來說是簡單的一進一出，差動保護沒有任何誤動的可能，可靠性很高。n2)當(dāng)只有一條進線運行，另一條進線備用，內(nèi)橋開關(guān)在合位。以對1號主變差動保護動作情況為例進行分析：a.d1、d2點故障時主變差動保護均能正確動作；b.d3點故障時，此故障發(fā)生在1號主變差動保護范圍之外，CT1、CT3中流過故障電流。此時，對于內(nèi)橋接線主變差動保護，其內(nèi)橋開關(guān)差動CT二次側(cè)是分別進裝置還是差接后進裝置，對保護結(jié)果將產(chǎn)生不同影響。n3. 橋開關(guān)保護 橋斷路器保護可選擇限時電流速斷保護、充電保護、斷 路器失靈保護等。1)兩條線路并列運行 當(dāng)1號主變發(fā)生區(qū)內(nèi)故

5、障時，差動保護拒動，限時電流速動保護將在t時刻跳開DL3，避免了線路L2和2號主變停運，減小了事故影響范圍。同理，當(dāng)1號主變差動保護停用，限時速段保護可用做DL1和DL3之間短線路的保護。 另外，若1號主變故障，則跳開DL1和DL3，當(dāng)DL3失靈時，失靈保護經(jīng)一延時，直接跳開DL2和2號主變總出口。2) 兩條線路分裂運行a. DL1、DL3在運行，DL2在熱備用（即線路1在運行、線路2在熱備用）此時采用進線備投方式，即一進線帶兩主變運行，無論進線故障由線路保護跳開進線斷路器1DL，或主變故障跳開1DL和3DL，備自投裝置檢測到母線無壓、線路2有壓、線路1無流，經(jīng)一時限跳DL1，確認(rèn)其跳開后，備

6、自投動作合上DL2；b. DL1、DL2在運行，DL3在備用 此時為橋開關(guān)備方式，投當(dāng)DL1因故障而跳開，備自投裝置檢測到I母無壓、II母有壓、線路I無流，經(jīng)一時限跳DL1，確認(rèn)其跳開后，備自投動作合上DL3。n某日，變電站進線線及主變壓器T1停電檢修,線給主變壓器T2送電。15:35后線與主變壓器T1檢修工作全部結(jié)束。三. 案例介紹1) 17:23通過內(nèi)橋開關(guān)QF3空投T1,T2差動保護動作于跳開T2各側(cè)開關(guān)。由T2差動保護故障錄波顯示,高壓側(cè)電流出現(xiàn)直流偏移；2) 17:28用進線線通過QF2空載合閘T2時,T2的差動保護再次動作于跳閘。3) 17:30拉開QS2刀閘,即退出T2,再次通過

7、內(nèi)橋開關(guān)QF3空投T1時,T2的差動保護再次動作于跳閘,使得合閘失敗。17:40在斷開QS2刀閘的情況下,將T2的差動保護壓板退出,通過QF3送T1成功,但T2的差動保護裝置本身仍然判斷內(nèi)部故障并顯示跳閘。本次事故過程中T2在退出狀態(tài),中、低壓側(cè)電流為0。1. 分析：1) 先看上述第3次事故，在T2退出運行情況下,理論上高壓側(cè)電流應(yīng)為0。而合閘QF3空送T1會產(chǎn)生幅值很大且包含有大量非周期分量的勵磁涌流。此涌流流過TA1和TA2,在涌流持續(xù)的暫態(tài)過程中,由于TA1和TA2傳遞特性不一致,產(chǎn)生數(shù)值較大的差電流,且差流是逐漸增大之后又逐漸衰減,這符合TA的暫態(tài)飽和特性,故可能導(dǎo)致差動保護誤動作。2

8、) 再看第2次事故。由于空投變壓器時會產(chǎn)生數(shù)值相當(dāng)大的勵磁涌流,其大小與變壓器內(nèi)部的剩磁和合閘角有關(guān)。本事故中后期通過對故障錄波器中電流的分析發(fā)現(xiàn),勵磁涌流出現(xiàn)間斷角,并且偏向時間軸一側(cè)，且勵磁涌流的暫態(tài)過程中二次諧波含量的最小值低于10%。而通常的二次諧波制動參考定值為15%20%。在本方案中差動保護的二次諧波制動采用分相閉鎖方式,這種方式在變壓器合閘于故障時能快速切除,但在涌流時不能保證可靠閉鎖,造成差動保護誤動。3) 在分析第1次事故前，先來解釋一個名詞： 什么是“和應(yīng)涌流”？ 當(dāng)發(fā)電廠或變電所內(nèi)母線上連接兩臺或兩臺以上的變壓器時，如果一臺變壓器進行空載合閘，在變壓器繞組中將出現(xiàn)勵磁涌流

9、，與此同時，在與其并聯(lián)運行的其它中 性點接地變壓器繞組中也將出現(xiàn)浪涌電流，稱作和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流與勵磁涌流密切相關(guān)，交替產(chǎn)生。當(dāng)變壓器的勵磁涌流處于峰值附近時，母線電壓的瞬時值較低，此時不會產(chǎn)生和應(yīng)涌流；當(dāng)變壓器的勵磁涌流處于間斷期間，勵磁涌流為零；母線電壓恢復(fù)到額定電壓附近，變壓器在勵磁涌流的直流分量和高電壓共同作用下將產(chǎn)生和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流的性質(zhì)不僅取決于變壓器是否空載，還與變壓器中性點是否接地有關(guān)。中性點不接地時，將只產(chǎn)生勵磁涌流，不產(chǎn)生和應(yīng)涌流。 和應(yīng)涌流產(chǎn)生的根本原因是相鄰變壓器空投時涌流的非周期分量流過系統(tǒng)電阻產(chǎn)生非周期電壓,使正常運行變壓器的磁鏈逐漸反向增大,最終達到反向飽和引起

10、和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流與空投變壓器的勵磁涌流方向相反,偏向時間軸的另一側(cè),其峰值是逐漸增大再不斷衰減,持續(xù)時間較長。和應(yīng)涌流中較強的非周期分量會使TA發(fā)生暫態(tài)飽和,引起差流,導(dǎo)致差動保護誤動作。2.解決措施：1)本次事故中內(nèi)橋接線方式的T2差動保護誤動,其進線TA和橋開關(guān)TA的二次側(cè)電流是先差接,然后再接入保護,這與TA1和TA2分別接入保護有差別。因此,對于內(nèi)橋接線方式,主變壓器差動保護應(yīng)將高壓側(cè)的橋開關(guān)TA、進線TA,以及中、低壓側(cè)TA分別接入差動保護裝置。2)內(nèi)橋接線變電站主變壓器差動保護的高壓側(cè)電流自進線TA和內(nèi)橋TA,當(dāng)并列運行的其中一臺變壓器空載合閘或發(fā)生區(qū)內(nèi)外故障時,均會導(dǎo)致進線TA和內(nèi)橋TA一次側(cè)通過很大的勵磁涌流或短路電流。為防止TA暫態(tài)特性不一致的情況引起的誤動，應(yīng),在條件允許的情況下可以通過提高TA的準(zhǔn)確限值系數(shù)、提高TA變比以及降低TA二次側(cè)負(fù)載阻抗等方法來減小該不平衡電流。另外,還可將P級TA更換為剩磁系數(shù)較小的TP級,以進一步減小TA暫態(tài)特性不一致的影響。3) 發(fā)生勵磁涌流時,可能會存在某一相二次諧波含量較小的情況,為防止變壓