關于抽水蓄能電站繼電保護問題探究

國網新源控股有限公司白山抽水蓄能電站 吉林 吉林 132000

抽水蓄電站在設計上或多或少的存在著一些問題，盡管有這些問題的存在，但是傳統的抽水蓄電站仍然被沿用著，這就導致抽水蓄電站的繼電功能在很大程度上受到了限制。目前，抽水蓄電站主要存在的問題是：蓄電不能計算變壓器兩側的短路電流、無法對機變單元接線的主變壓器相間短路后備保護進行科學配置、無法對高壓廠用變壓器和勵磁變壓器的主保護進行合理配置等等。全文將對以上提到的問題進行探究，希望本文能夠起到供人借鑒的作用。

1 正確計算變壓器兩側的短路電流

在日常的工作中，人們常常將變壓器兩側的短路電流稱之為最小電流，并且，這種最下短路電流的數值大概為三相短路電流的0.886倍，因此，人們就將“三相短路電流*0.886”所得的數值稱之為兩相電流。如果在我們想要保護的位點與短路的位點之間沒有變壓器的話，那么“三相短路電流*0.886”所得的數值就是兩相電流的數值。然而，如果在我們想要保護的位點與短路的位點之間有變壓器的話，同時變壓器的接線組別是Dy類亦或是d類的話，那么，通過“三相短路電流*0.886”的這種算法所得的數值與真正兩相電的數值是存在差異的。

通過下圖我們能夠清楚的看到，yn側的兩相短路電流和yn側故障相對應的D側兩相繞組的相電流為：

當yn兩側發生短路的時候，其電流計算為：

IBA=IBC=√3/2*√3/3=1/2=0.5

因此，D側的三相電就為：

IA=0.5(A)

IB=1.0(A)

IC=0.5(A)

通過上面的計算，其主要表示的電流值為：一種是當n側發生短路時的D側的電流值，另一種是當yn側發生三相短路時的D側電流之比。并且，從這些組數據中，我們并沒有看到0.886這個數字。上述的研究針對y類變壓器的研究一樣可行。

2 合理配置機變單元接線的主變壓器相間短路后備保護

當抽水蓄電站出現GCB斷開的情況時，就會有主變壓器倒送回廠的現象發生，并且發生的頻率也會很高。針對電流的保護而言，是很難達到電流保護的效果的。真對這種情況我們提出了以下兩種解決方案：一種是通過變壓器兩側的高壓復壓過程進行電流的保護；另一種是通過變壓器兩側的低壓復壓進行電流的保護。但是，這兩種保護機制的前提是要GCB合上或者是在機電組正常運行的情況下進行的。較為科學合理的做法是，相關的工作人員要在充分的利用GCB輔助點的情況下進行，這是因為，只有在GBC處于斷合的狀態時，對于電流的保護作用才能充分的發揮。我們做過這樣一個假設，如果將主變壓器的電流保護取消了，并且只進行如下的保護：利用發電機的復壓對電流進行保護；利用主變壓器高壓側的復壓對電流進行保護。在這種情況下，能否實現全部狀態下的電流保護呢。當GCB處于閉合的狀態時，在機組處于發電或者抽水的工作中時，如果變壓器、發電機等都出現了短路的情況時，這個時候整個系統的復壓電流保護就會同時啟動，與此同時，GCB也會隨之關機。如果出現了相間短路的情況，那么這是就要迅速的對短路的母線進行切除，從而保證整個系統的工作不被間斷。

通過以上我們能夠發現，有些時候是不需要對主變壓器的內測電流進行保護的，如果我們將這個電流的保護措施去除的話，不但對整個系統沒有多余的影響，反而在進行詳細計算時可以大大降低動作時間

3 對高壓廠用變壓器和勵磁變壓器的主保護進行科學配置

從抽水蓄能站的角度出發，當高壓廠中所需的變壓器以及其他設備等的總容量在都小于6.3MVA的情況下，這些設備都會盡可能的以電流段速為主，這對于三相繞組的變壓器而言，是合乎情理的。對于大型的機械而言，其主要以大型的封閉母線為主。對于高壓廠的變壓器以及其他的設備而言，他們基本上都是以單項的變壓器為主。根據實驗研究我們發現，大型變壓器發生短路的次數與相關匝線發生短路的次數都很高，而干式單相變壓器繞組以及高壓側引出線發生短路的次數是相對較少的。在經過了不斷的研究與數據對比后，我們發現，匝間的短路情況在大的變壓器中發生的次數是非常頻繁的。一旦匝間短路的情況發生了，那么繞組的電流就會增大，但是高壓側的電流卻沒有太大的變化。我們以正常情況下，高壓側的最大通過電流的參照標準，很明顯，當匝間發生短路時，電流的情況是不符和標準的。針對以上的這些情況，筆者認為應該采取差動保護的方法對電流進行腦胡。另外，筆者通過查找文獻并結合相關調查得知，匝間短路對于差動保護法具有一定的靈敏性，并且差動保護法符合《水力發電廠繼電保護設計規范》中的相關規定，因此具有一定的可行性。

4 結論

在對抽水蓄能電站繼電問題進行探究后，我們不難發現，抽水蓄能電站繼電的保護在設計上存在著很多不合理的因素，并且到目前為止，很多相關的習慣性做法也是經不起推敲的，這些不合理因素的存在嚴重的影響了相關人員的工作，以及相關設備運作的安全性、可靠性。因此，為了更好的對抽水蓄能電站的繼電進行保護，那么就需要相關工作人員對現存問題的產生根本進行研究分析，并且對問題進行仔細的揣摩，隨后經過不斷的計算與實踐，找出科學合理的方法對問題進行解決，這樣才能使抽水蓄能電站的繼電保護發揮出最大的價值。