升压变压器低阻抗保护的原理及测试方法

２０１１耳第７期　中图分类号：ＴＰ３０１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—２５５２（２０１１）０７—０１７５—０３　升压变压器低阻抗保护的原理及测试方法　王莹，王松廷　（哈尔滨电力职业技术学院，哈尔滨１５００３０）　摘要：升压变低阻抗保护主要作为发电机一变压器组相间短路的后备保护，逻辑判据中包含　相间阻抗、相电流及负序电流三个变量参数，在测试过程中有一定的难度。通过对国电南京自　动化股份有限公司生产的ＧＤＧＴ８０１型数字式发变组保护Ａ柜变压器低阻抗保护的调试和检测，　总结出该保护的调试技巧及测试方法，对有类似微机保护装置的发电厂、变电站、电力职业院　校及电力培训中心也有一定借鉴意义。　关键词：升压变；低阻抗；阻抗圆；负序电流　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｓｔｅｐｐｉｎｇ—ｕｐ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ、）Ｉ，ｉｔｈ　ｌｏｗ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｔｅｓｔ　ｗａｙｓ　ＷＡＮＧ　Ｙｉｎｇ．ＷＡＮＣ　Ｓｏｎｇ—ｔｉｎｇ　（Ｈａｒｂｉｎ　Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ　１５００３０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｗｉｔｈ　ｌｏｗ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｑｅｎｅｒａｔｏｒ—　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｂａｎｋｓ　ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ　ｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅ　ｌｏｇｉｃ　ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ，ｐｈａｓｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ．Ｉｔ　ｉｓ　ｄｉｆｉｃｕｌｔｆ　ｔｏ　ｔｅｓｔ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ．ＧＤＧＴＳＯ１　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ－ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｂａｎｋｓ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ａ　ｐｈａｓｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｌｏｗ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｉｎｔｒｏｄｎｃｅｓ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｗａｙｓ．Ｉｔ　ｈａｓ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｔｅ　ｐｌａｎｔｓ，ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ，ｐｏｗｅｒ　ｉｎｓｔｉｔｎｔｅ　ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｃｅｎｔｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｐｐｉｎｇ—ｕｐ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｌｏｗ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ；ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｃｏｉｌ；ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　０　引言　升压变低阻抗保护既可以作为升压变压器相间　短路的后备保护，同时又作为主变引出线、母线、相　邻线路相间故障的后备保护，因此该保护动作的准　确性直接关系到发电机一变压器组运行的可靠性。　由于该保护的逻辑框图中涉及到相问阻抗、相电流　定：当电流电压保护不能满足灵敏度要求或根据网　络保护间配合的要求，变压器的相间故障后备保护　可采用阻抗保护。阻抗保护通常用于３３０ｋＶ一　５００ｋＶ大型升压变压器、联络变压器及降压变压器，　作为变压器引线、母线、相邻线路相间故障后备保　护［　。　１．２逻辑原理框图　及负序电流等三个变量，尤其是相间阻抗的计算及　测试有一定的难度，通过在授课过程中经过不断的　升压变低阻抗保护逻辑框图如图１所示。该保　护主要由三个相间阻抗元件构成，阻抗元件所介入　的电压与电流，可以取自机端Ｔｖ及ＴＡ的二次侧，　摸索和研究，总结出一套较为实用和完整的检测方　法，在实践教学中也取得了很好的效果。　１　保护原理　１．１低阻抗保护的装设要求　也可以取自主变高压侧或中压侧ｒｒｖ及ＴＡ的二次　侧。为提高阻抗保护动作的可靠性，逻辑框图中还　设置有ＴＶ断线闭锁判据及过电流、负序电流启动　收稿日期：２０１０—１２—２８　作者简介：王莹（１９８１一），女，研究方向为电气工程及其自动化。　一国家电力行业标准ＤＬ／Ｔ　６８４—１９９９（（大型发电　机变压器继电保护整定计算导则》中第５．５．７条规　ｌ７５～　发变组解列。　１．４．５过电流动作值，　按躲过发电机最大负荷电流来整定，　，　：（１．１～１．１５）　流）　（　——发电机的额定电　１．４．６负序电流动作值，２　按躲过正常运行　揪，　＝（０．１～０．２）　的不平衡负序电流来整定，　２　检测过程　实际检测项目应包括低阻抗保护的电流定值测　㈤豳　㈩　褂÷㈤ｌＩ　试、阻抗定值测试、Ｔｖ断线闭锁逻辑验证及动作时　间的测试，本文只介绍电流定值测试及阻抗定值　测试。　２．１输入　ｒＡ／　Ⅳ定义　将微机保护测试仪与发变组保护Ａ柜进行连　接，如表１所示。　表１保护接线　２．２定值整定　定值整定如表２所示。　表２　保护整定值及测试值　２．３过电流动作值测试　测试仪上输人三相电压均为零，三相正序电流　均为３．９Ａ，满足测量阻抗在阻抗圆内。取　。作为　变量，步长为０．０１Ａ，启动后增加，Ⅱ６　，直至保护动　作，记录动作值为４．０２Ａ，填人表２。　２．４负序电流动作值测试　２．４．１负序电流的计算　由于任意三相不对称相量均分解为正、负、零三　组对称的序分量，序分量表达式为：　定理得：ｌｏＰＩ－－－…　＋ｌｏＱｌ　＝２ＩＯＰｌ　ＩｏＱｌ・－　一　ＣＯＳＯ￣＝ＩＰ０Ｉ・－－一　　，　整定值　Ｚ，＝２ｎ　＝８Ｑ　ｌａ＝５Ａ　阻抗角　０。　３Ｏ。　６Ｏ。　８５。　１２０。　１５０。　阻抗ｚ　计算值（Ｑ）　３．７５　２．６３　２．１２　２　２．２４　２．９３　计算值（Ｖ）　ｌ８．７５　１３．１５　１０．６　ｌ０　ｌ１．２　１４．６５　动作值（Ｖ）　１８．７６　１３．２３　１０．６６　ｉ０．０７　Ｉ１．２６　Ｉ４．７２　阻抗ｚ。动作值（Ｑ）　３．７５２　２．６４６　２．１３２　２．０１４　２．２５２　２．９４４　阻抗角ｐ　１８０。　２１０。２４Ｏ。２６５。　３ｏｏ。　３３０ｏ　阻抗ｚ　计算值（Ｑ）　４．２７　６．０７　７．５６　８　７．１５　５．４７　计算值（Ｖ）　２１．３５　３０．３５　３７．８　４０　３５．７５　２７．３５　动作值（Ｖ）　２１．４２　３０．４９　３７．８７　４０．０９　３５．８５　２７．４　阻抗Ｚ。动作值（Ｑ）　２．２８４　６．Ｏ９８　７．５７４　８．Ｏｌ８　７．１７　５．４８　（下转第１８０页）　一１７７—　户才能访问，减少外部侵入的危险。　３．４生产管理　３　系统主要功能　本文针对石油勘探生产的特点，开发了石油勘　生产管理主要是对生产管理的日报表数据信息　进行录人，生产报表的查询，统计以及生产进度的直　探地理信息系统。此系统主要包括地图浏览、数据　查询、数据管理、车辆跟踪、测线设计、用户管理等功　能模块。　３．１　地图浏览　观显示。同时对测线所经过区域进行分析，从而能　够有效地进行生产成本的分析和ＨＳＥ管理。　３．５车辆跟踪管理　车辆管理主要是对在小队施工的车辆进行管　理。通过导航定位取得的数据，确定某车的当前位　置；通过路径回放可以看到此施工车辆所走过的实　际路线，以及该车的相关信息，从而可以更好地管理　小队的车辆。　３．６测线设计　石油勘探地理信息系统拥有多项图形导航工　具，用户可以任意对ＧＩＳ地图进行缩放、平移等操　作，可选择不同探区、不同图层进行屏幕区域显示。　还可以通过不同的方法选择不同的地理要素。建立　缓冲区、量距、量面积。绘制公里格网、打印输出等。　３．２数据查询　测线设计主要是根据用户提供的测线坐标，自　动在图形上绘出测线。并可以按照用户输入的炮间　数据查询主要包括测线、油井、生产报表、事件　等信息的查询。查询有两种方式。　距或检波点间距自动生成坐标文件。　①查询图形对象信息　用户在图形上选择任意需要查询的对象，选择　相应查询按钮，即可查询出选择对象的属性信息。　②根据属性信息查询图形信息　用户可以选择ＳＱＬ查询按钮，设置查询条件，　查询出相应的属性信息。在相应的查询页面点击查　询图形按钮，系统图形自动显示到你查询出的图形　对象。例如直接可以在图形上选择一条或多条测　线，查询出测线的施工时间、施工单位、坐标投影、测　线上所有点的坐标等信息，也可以设定查询条件，查　询出测线的数据信息，然后选择相应的数据行，让图　形自动缩放到相应的位置。　３．３数据管理　系统提供了油井、测线等信息的录入与编辑模　块。可以通过该模块添加或编辑新的测线信息和油　井信息。　４　结束语　石油勘探地理信息系统是为石油地震勘探量身　定做的一套综合化地理信息管理系统，此系统不仅　可以查询以往的测线资料、油井信息，还可以实时查　询目前项目的进展情况，车辆动态等信息。此系统　为实现石油勘探生产的网络化、图形化、科学化管理　提供可靠的技术保障。它的推广应用将使各级管理　人员实时了解到项目的分布和进展情况，提高工作　效率，为领导生产决策提供信息平台。　参考文献：　［Ｉ］陈粤海，冯进．基于ＷｅｂＧＩＳ的石油勘探信息系统的研究［Ｊ］．产　业与科技论坛，２００８，７（１２）．　［２］［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｇｉｉｓｓ．ｃｏｍ／￣ｓ／５２／１５４７．ｈｔｍ１．２００９—　１１—１０．　［３］徐维秀，唐延海，祝嫒媛，等．基于Ｗｅｂ技术的地震勘探生产科研　综合信息系统的研制［Ｊ］．石油工业计算机应用，２００５，１３（１）．　［４］Ａｕｔｏｄｅｓｋ　Ｍａｐ２００４用户手册［ｚ］．　责任编辑：肖滨　（上接第１７７页）　稍大于相应阻抗角　所对应的计算值，相角为　３０。。以Ｕ。作为变量，步长取０．０１Ｖ，启动测试仪后　逐渐减小　，直到保护动作，如图３所示，记录此时　Ｕ　的动作值并计算ｚ。的动作值，填入表３中，以此　一　－～　磁　一蕊］　来验证在不同阻抗角下阻抗ｚ。的计算值与动作值　之间的偏差。　参考文献：　［１］ＤＬ／Ｔ　６８４—１９９９大型发电机变压器继电保护整定计算导　则［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２０００．　ｒ商　■广　一厂　端　—　ｎｌ　ｒ　面　～ｆ　一『＿面　－ｈ厂击蔽～广面ｉ一厂西　一１……～……～ｎ一一一　；。｝　　ｒ’　…———…一…一　ｚｃ　　ｒ－　ｒ　？一Ｉ　Ｍｒ　一　ｒｒＪ，ｑ￣　图３测试窗口　Ｅ２］许正亚．发电厂继电保护整定计算及其运行技术［Ｍ］．北京：中　国水利水电出版社，２００９．　责任编辑：张禹　２．５．２测试方法（以阻抗角　＝３０。为例）　测试过程中输入Ａ相电流Ｌ＝５Ａ，满足过电流　或负序电流的启动条件，相位角为０。；取Ａ相电压　一ｌ８Ｏ一