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基于单元式接线水电厂主变低压侧保护死区完善
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电建 - 101 - 基于单元式接线水电厂 主变低压侧保护死区完善 黄河上游水电公司,赵良成 摘 要:由于单元式接线水电厂运行特性,主变低压侧在发电机停机时存在死区故障,采用变压器后备保护动作的 方法来切除低压侧死区故障,故障切除时间较长,对变压器造成的冲击和损伤较大,容易损坏变压器。分析了单元式接 线水电厂主变低压侧保护死区共性,借鉴 2/3 系统接线中 T 形段死区短引线保护切除死区故障原理,提出死区故障完善 方案,并介绍了具体完善方法。 关键词:短路故障;水电厂;保护死区;变压器;完善 变压器各侧电流互感器(TA)与断路器之间发 生短路故障 [1-3] 时,故障在变压器差动保护范围之外 (简称变压器死区故障) 。单元式接线的水电厂变压 器差动保护于发电机差动保护 TA 在变压器低压侧通 常采用交叉式布置,当发电机并网运行时,变压器 低压侧不存在保护死区。但是,由于水电厂开停机 迅速、操作简便的特性,导致水力发电机开停机频 繁,在水电厂发电机停机后,主变压器任在运行, 此时发电机差动保护退出,变压器差动保护低压侧 TA 至发电机机端断路器之间将出现保护死区,如此 处发生相间短路故障时,将无保护及时动作切除故 障,进而导致事故扩大、设备烧损的严重安全隐患。 2017 年 6 月 17 日, 黄河中型公司下属金沙电站 发生一起变压器低压侧死区故障,故障最终由变压 器高压侧后备保护动作切除, 保护动作时间为 2.5s, 故障造成 1 台 110KV 变压器损坏。 针对变压器死区故障,文献[1]介绍了针对变压 器中压侧死区故障的一种解决方案,但没有解决变 压器低压侧死区故障的快速切除问题。 本文借鉴 2/3 系统接线中 T 形段死区短引线保护切除死区故障的 原理,提出消除水电厂变压器低压侧死区故障完善 方案,以供参考。 1.1 典型单元式接线主变保护配置 发电机容量在 100MW 以上的水电厂,由于要考 虑发电机承担电网调峰、调频的任务及水轮发电机 启停机快速、简便的特性,发变组单元通常采用单 元式设计,在发电机机端至主变低压侧设断路器及 隔离刀闸,以李家峡水电厂 3 号机组单元为例,如 图 1 所示。 图 1 李家峡水电厂 3G 部分一次系统图

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