變電站電流回路數(shù)據(jù)分析的研究

盧志華

摘 要：針對(duì)變電站電流回路數(shù)據(jù)分析展開了研究，結(jié)合具體的施工實(shí)例，系統(tǒng)地闡述了變電站電流回路的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，以期為變電站的相關(guān)工作提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：變電站；電流回路；數(shù)據(jù)分析；電力傳輸

中圖分類號(hào)：TM772 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.086

變電站作為電力傳輸?shù)闹匾M成部分，對(duì)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展起著極大的推動(dòng)作用。而調(diào)整變電站中的電容器和有關(guān)運(yùn)行方式，對(duì)變電站的工作有一定的影響，需要相關(guān)工作人員做好電流回路的數(shù)據(jù)采集和分析工作，以保障變電站的正常、穩(wěn)定工作，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 新投變電站概況

某一變電站是220 kV新建負(fù)荷站，220 kV和110 kV電氣主接線均使用雙母線接線方式，通過(guò)2213，2214和-500 kV變電站連接并接入系統(tǒng)，110 kV系統(tǒng)和10 kV系統(tǒng)尚無(wú)出線。站內(nèi)有2臺(tái)三卷變壓器，接線型式為Y0/Y0/Δ-11，額定容量是180 000/180 000/90 000 kVA，電壓組合是220±8×1.25%/115 110.5 kV。

2 相量檢查的意義

對(duì)新安裝或電流回路有過(guò)變動(dòng)的保護(hù)裝置，在其投入運(yùn)行前，必須用一次電流和工作電壓檢驗(yàn)，也就是進(jìn)行相量檢查。在檢驗(yàn)保護(hù)裝置電流回路接線正確后，方可將保護(hù)投入運(yùn)行，為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

3 相量數(shù)據(jù)采集和分析

檢查與2245，2202，2203，502，503有關(guān)的電流繞組相量，并記錄相量數(shù)據(jù)，如圖1所示。

圖1 相量數(shù)據(jù)示意圖

3.1 井目量數(shù)據(jù)分析

3.1.1 502，503相量數(shù)據(jù)分析

3.1.1.1 502，503變比分析

由圖1可知，502所帶為10 kV5母線，投入3組電容器，每組容量為7.5 Mvar，總?cè)萘繛?2.5 Mvar。因?yàn)樗鶐ж?fù)荷為純電容元件，所以，有功P為0 Mvar，無(wú)功Q為22.5 Mvar。即

得出視在功率S為22.5 MVA。取10 kV系統(tǒng)平均電壓為10.5 kV，得出502的一次電流為1 237 A。

已知502保護(hù)用TA變比是4 000/1，可求得502TA保護(hù)繞組二次電流為0.309 A。通過(guò)相量檢查，可知502各TA保護(hù)繞組電流為0.294 A左右，計(jì)算值與測(cè)量值相差不大。因此，可以得出502各TA保護(hù)繞組變比使用正確。同理可推導(dǎo)出503各TA保護(hù)繞組變比使用正確。

3.1.1.2 502，503相位分析

由圖1可知，10 kV5母線通過(guò)502向2號(hào)主變輸送無(wú)功，10 kV3母線通過(guò)503向3號(hào)主變輸送無(wú)功，并且已知有功為0，因此，對(duì)應(yīng)相電壓超前一次電流90°，電流以母線側(cè)為極性，則二次對(duì)應(yīng)相電壓超前二次電流90°。通過(guò)相量檢查所得電流相位與理論推導(dǎo)一致。

3.1.2 2202，2203相量數(shù)據(jù)分析

3.1.2.1 2202，2203變比分析

502各TA保護(hù)繞組電流為0.294 A左右，且已驗(yàn)證502各TA保護(hù)繞組變比使用正確，因此，通過(guò)502的一次電流是1 176 A。由于102，103，145均在合位，所以，10 kV5母線通過(guò)502向2號(hào)主變輸送等量無(wú)功，10 kV3母線通過(guò)503向3號(hào)主變輸送等量無(wú)功。根據(jù)基爾霍夫定律可知，102，103，145沒(méi)有電流流過(guò)。因此，2號(hào)主變可視為只有高低壓側(cè)運(yùn)行，即兩卷變運(yùn)行。根據(jù)能量守恒定律，低壓側(cè)輸入功率等于高壓側(cè)輸出功率，取10 kV系統(tǒng)的平均電壓為10.5 kV，220 kV系統(tǒng)的平均電壓為231 kV，由此可得，2202一次電流I為（1.732×1 176×10.5）/（1.732×231）=53.45 A。已知2202的主變差動(dòng)保護(hù)用TA變比是1 250/1，則可求得2202主變差動(dòng)保護(hù)二次電流是0.042 8 A。2202母線差動(dòng)保護(hù)用TA變比是2 500/1，則可求得2202母線差動(dòng)保護(hù)二次電流是0.021 4 A。通過(guò)相量檢查可得2202TA保護(hù)繞組的電流分別為0.041 3 A和0.020 5 A，計(jì)算值與測(cè)量值相差不大，由此可得，2202各TA保護(hù)繞組變比使用正確。同理可推導(dǎo)出2203各TA保護(hù)繞組變比使用正確。

3.1.2.2 2202，2203相位分析

由圖1所知，220 kV5母線通過(guò)2202，2203接受無(wú)功，并且已知有功為0，因此，對(duì)應(yīng)相電壓超前一次電流270°，電流以母線側(cè)為極性，則二次對(duì)應(yīng)相電壓超前主變差動(dòng)二次電流270°。因?yàn)槟覆钣帽Ｗo(hù)繞組為反極性，由此可得二次對(duì)應(yīng)相電壓超前母差二次電流為90°。通過(guò)相量檢查所得的電流相位與理論推導(dǎo)一致。

觀察表1可知，A相、B相、C相的電流幅值基本相等，相位互差120°，即A相電流超前B相120°，B相電流超前C相120°，C相電流超前A相120°。由此可得，2202，2203各TA保護(hù)繞組極性正確。

3.1.3 2245相量數(shù)據(jù)分析

3.1.3.1 2245母聯(lián)極性問(wèn)題

該變電站220 kV系統(tǒng)為雙母線，配置母線保護(hù)BP-2B和RCS-915AB.BP-2B母線保護(hù)各元件TA的極性端必須一致，裝置默認(rèn)母聯(lián)TA的極性與2母線上的元件一致。RCS-915AB母線保護(hù)TA極性要求支路TA同名端在母線側(cè)，母聯(lián)TA同名端在母線1側(cè)，可將該變電站的母線1稱作4母線，母線2稱作5母線。因此，2245母聯(lián)BP-2B母線保護(hù)用TA同名端在5母線側(cè)，2245母聯(lián)RCS-915AB母線保護(hù)用TA同名端在4母線側(cè)。

3.1.3.2 2245變比分析

2214是2202通過(guò)2245提供一次電流，因此，2245一次電流為51.625 A。已知2245各TA保護(hù)繞組變比為2 500/1，則可求得2245各TA繞組二次電流為0.020 7 A。通過(guò)相量檢查可得2245各TA保護(hù)繞組電流為0.020 2 A左右，計(jì)算值與測(cè)量值相差不大。由此可得，2245各TA保護(hù)繞組變比使用正確。

3.1.3.3 2245相位分析

由圖1所知，220 kV4母線通過(guò)2245接受無(wú)功，且已知有功為0，因此，對(duì)應(yīng)的相電壓超前一次電流270°，充電保護(hù)電流以4母線為極性，則二次對(duì)應(yīng)相電壓超前充電保護(hù)二次電流270°。2245母聯(lián)BP-2B母線保護(hù)用TA同名端在5母線側(cè)，并且母差用保護(hù)繞組為反極性，則二次對(duì)應(yīng)相電壓超前BP-2B母線保護(hù)二次電流270°。2245母聯(lián)RCS-915AB母線保護(hù)用TA同名端在4母線側(cè)，并且母差用保護(hù)繞組為反極性。由此可得，二次對(duì)應(yīng)相電壓超前RCS-915AB母線保護(hù)二次電流90°。通過(guò)相量檢查可知，電流相位與理論推導(dǎo)相差不大。

3.2 相量檢查結(jié)論

之前多通過(guò)表記得出一次電流的大小和送受關(guān)系，其實(shí)這是不準(zhǔn)確的（TA表記繞組也需要相量檢查），應(yīng)該通過(guò)負(fù)荷情況，用理論方法計(jì)算和推導(dǎo)出一次電流的大小和送受關(guān)系，以便核實(shí)相量檢查結(jié)果。相量檢查后的相量分析不但包括相位分析，還應(yīng)包括變比分析，只有在變比和相位都正確的情況下，才能算作相量正確。

4 結(jié)束語(yǔ)

電流回路數(shù)據(jù)的采集和分析對(duì)變電站的運(yùn)行有非常重要的作用，所以，我們要足夠重視此問(wèn)題。綜上所述，本文主要研究了變電站電流回路數(shù)據(jù)，并結(jié)合具體的工程實(shí)例系統(tǒng)地闡述了相關(guān)內(nèi)容，以期為變電站的工作提供一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕