專利名稱：預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法及裝置，屬于電氣設(shè)備 安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，國產(chǎn)變壓器遭受外部近區(qū)短路沖擊導(dǎo)致線圈損壞事故的發(fā)生率很高。 國家電網(wǎng)5年間受外部短路沖擊損壞的變壓器達(dá)71臺，占全部損壞變壓器的36. 6%。在歷 年的國家電網(wǎng)公司變壓器類設(shè)備專業(yè)總結(jié)報告中均指出，變壓器抗短路能力不強(qiáng)是造成變 壓器損壞事故的主要原因，而出口或近區(qū)短路是誘發(fā)變壓器短路損壞事故的首要原因。經(jīng) 過對大量變壓器線圈損壞事故分析研究，發(fā)現(xiàn)三線圈變壓器的中壓線圈損壞事故所占比例 最高。究其原因，主要是早期國產(chǎn)變壓器受設(shè)計(jì)和制造工藝水平限制，導(dǎo)致中壓線圈抗短路 水平較差造成的。另外，電力系統(tǒng)雖在預(yù)防變壓器受短路沖擊損壞事故方面采取了許多措 施，但在預(yù)防中壓線圈受短路沖擊損壞事故方面一直沒有很好措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法及裝置，降低變 壓器中壓側(cè)短路電流，預(yù)防220kV變壓器中壓線圈受短路沖擊發(fā)生損壞事故，解決背景技 術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是
預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法，其特別之處是在220kV變壓器中壓 IlOkV側(cè)中性點(diǎn)加裝電抗技術(shù)，用來降低變壓器中壓側(cè)短路電流，預(yù)防220kV變壓器中壓 線圈受短路沖擊損壞事故；對變壓器在運(yùn)行時可能遇到的短路電流進(jìn)行計(jì)算，用簡易校核 的變壓器可耐受最大短路電流限值，結(jié)合制造廠給出的計(jì)算值分析變壓器的抗短路能力， 確定加裝電抗技術(shù)參數(shù)，使之安裝運(yùn)行后具備保護(hù)變壓器中壓線圈受短路沖擊不損壞的能 力。所說的對變壓器在運(yùn)行時可能遇到的短路電流計(jì)算，是通過采集變壓器、母線、輸 電線路實(shí)際參數(shù)，計(jì)算出正、負(fù)序及零序等值電抗，再應(yīng)用復(fù)合序網(wǎng)計(jì)算出相應(yīng)的接地短路 電流。所說的簡易校核的變壓器可耐受最大短路電流限值，是對變壓器幅向力進(jìn)行校 核，按給定公式可從變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)中推導(dǎo)出線圈耐受的最大短路電流限值，制造廠給 出的參考值是采用當(dāng)前制造廠應(yīng)用的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算給出的線圈耐受的最大短路電流 限值。。所說的電抗技術(shù)參數(shù)包括電抗值，中性點(diǎn)所加電抗值越大，則短路電流越?。坏?中性點(diǎn)加入電抗后，必須要滿足有效接地系統(tǒng)( 3的要求；所以加在變壓器中性點(diǎn)的 電抗器要在整個系統(tǒng)中進(jìn)行核算，采用的方法是先算出變壓器中性點(diǎn)所能接的最大電抗 值，同時要保證在極限工況下零序電抗比正序電抗都小于3，以確定可能加在變壓器中性點(diǎn) 的最大電抗值。
由于在220kV變壓器中壓IlOkV側(cè)中性點(diǎn)加裝的電抗器要小于變壓器自身配置的 電抗器，故稱之為小電抗技術(shù)。較佳的實(shí)施方式為了限制系統(tǒng)接地短路電流，可以將一臺主變IlOkV側(cè)中性點(diǎn) 經(jīng)一小電抗接地，而另一臺主變不接地；為方便運(yùn)行，按兩臺主變的IIOkV側(cè)中性點(diǎn)都裝小 電抗設(shè)計(jì)，以保證系統(tǒng)始終是大接地系統(tǒng)。要對變壓器中性點(diǎn)電抗器上可能出現(xiàn)的過電壓 進(jìn)行核算，由于零序電抗發(fā)生變化要對繼電保護(hù)定值進(jìn)行相應(yīng)的核算和調(diào)整。預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的裝置，包含變壓器高壓、變壓器中壓、變 壓器低壓、電抗器，變壓器高壓、變壓器中壓、變壓器低壓相互匹配設(shè)置，變壓器中壓IlOkV 側(cè)中性點(diǎn)連接電抗器，用來降低變壓器中壓側(cè)短路電流，預(yù)防220kV變壓器中壓線圈受短 路沖擊損壞事故。為了限制系統(tǒng)接地短路電流，可以將一臺主變IlOkV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電抗器后接地， 而另一臺主變不接地；為方便運(yùn)行，兩臺主變的IIOkV側(cè)中性點(diǎn)都連接電抗器，以保證系統(tǒng) 始終是大接地系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果采用在220kV變壓器中壓IlOkV側(cè)中性點(diǎn)加裝小電抗技術(shù)，增 大了 IlOkV系統(tǒng)的零序電抗，可最大限度的降低短路電流，使之限制在變壓器抗短路能力 范圍內(nèi)，對于降低變壓器損壞率，減少停電損失，延緩變壓器使用壽命，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行 具有重要意義。


附圖1變電站接線簡附圖2變電站正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)阻抗簡圖2中ZH-變電站高壓系統(tǒng)阻抗，ZM-變電站中壓系統(tǒng)阻抗，ZTlD-變電站低壓側(cè)阻
抗，
ZTlH-I號變高壓側(cè)阻抗，ZTlM-I號變中壓側(cè)阻抗，ZTlL-I號變低壓側(cè)阻抗； 附圖3變電站零序網(wǎng)絡(luò)阻抗簡圖3中ΖΗ0-變電站高壓系統(tǒng)零序阻抗，ZMO-變電站中壓系統(tǒng)零序阻抗，ZT1H0-1號 變高壓側(cè)零序阻抗，ZT1M0-1號變中壓側(cè)零序阻抗，ZT1L0-1號變低壓側(cè)零序阻抗； 附圖4變電站復(fù)合序網(wǎng)簡圖4中Z1-等值正序阻抗，Z2-等值負(fù)序阻抗，ZO-等值零序阻抗，Vf-等值電源；
附圖5主變IlOkV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地后零序網(wǎng)絡(luò)簡圖5中ZT10-1號變小電抗的零序阻抗；
附圖6主變IlOkV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地后復(fù)合序網(wǎng)簡圖6中Z1-等值正序阻抗，Z2-等值負(fù)序阻抗，ZO-等值零序阻抗，Vf-等值電源；
附圖7為本發(fā)明實(shí)施例示意圖7中1、變壓器高壓，2、變壓器中壓，3、變壓器低壓，4、電抗器
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參照附圖7，預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的裝置，包含變壓器高壓1、變 壓器中壓2、變壓器低壓3、電抗器4，變壓器高壓、變壓器中壓、變壓器低壓相互匹配設(shè)置， 變壓器中壓IlOkV側(cè)中性點(diǎn)連接電抗器，用來降低變壓器中壓側(cè)短路電流，預(yù)防220kV變壓
4器中壓線圈受短路沖擊損壞事故。為了限制系統(tǒng)接地短路電流，可以將一臺主變IlOkV側(cè) 中性點(diǎn)經(jīng)電抗器后接地，而另一臺主變不接地；為方便運(yùn)行，兩臺主變的IIOkV側(cè)中性點(diǎn)都 連接電抗器，以保證系統(tǒng)始終是大接地系統(tǒng)。在實(shí)施例中，對變壓器在運(yùn)行時可能遇到的短路電流計(jì)算附圖1是常規(guī)220kV變 電站正常運(yùn)行時的接線簡圖，按變電站高壓、中壓、低壓系統(tǒng)和變壓器三線圈的實(shí)際參數(shù)， 計(jì)算出附圖2、附圖3中各項(xiàng)阻抗標(biāo)么值，設(shè)定基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓，求得附圖4中各項(xiàng)等值 阻抗，然后按式1求得接地短路相的正序電流
權(quán)利要求
1.一種預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法，其特征在于在220kV變壓器 中壓IlOkV側(cè)中性點(diǎn)加裝電抗，用來降低變壓器中壓側(cè)短路電流，預(yù)防220kV變壓器中壓線 圈受短路沖擊損壞事故；對變壓器在運(yùn)行時可能遇到的短路電流進(jìn)行計(jì)算，用簡易校核的 變壓器可耐受最大短路電流限值，結(jié)合制造廠給出的計(jì)算值分析變壓器的抗短路能力，確 定加裝電抗的技術(shù)參數(shù)，使之安裝運(yùn)行后具備保護(hù)變壓器中壓線圈受短路沖擊不損壞的能 力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法，其特征在于 所說的對變壓器在運(yùn)行時可能遇到的短路電流計(jì)算，是通過采集變壓器、母線、輸電線路實(shí) 際參數(shù)，計(jì)算出正、負(fù)序及零序等值電抗，再應(yīng)用復(fù)合序網(wǎng)計(jì)算出相應(yīng)的接地短路電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法，其特征在于 所說的簡易校核的變壓器可耐受最大短路電流限值，是對變壓器幅向力進(jìn)行校核，按給定 公式可從變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)中推導(dǎo)出線圈耐受的最大短路電流限值，制造廠給出的參考 值是采用當(dāng)前制造廠應(yīng)用的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算給出的線圈耐受的最大短路電流限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述之預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法，其特征 在于所說的電抗技術(shù)參數(shù)包括電抗值，中性點(diǎn)所加電抗值越大，則短路電流越小；但是中性 點(diǎn)加入電抗后，必須要滿足有效接地系統(tǒng)( 3的要求；所以加在變壓器中性點(diǎn)的電抗 器要在整個系統(tǒng)中進(jìn)行核算，采用的方法是先算出變壓器中性點(diǎn)所能接的最大電抗值，同 時要保證在極限工況下零序電抗比正序電抗都小于3，以確定可能加在變壓器中性點(diǎn)的最 大電抗值。
5.一種預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的裝置，其特征在于包含變壓器高壓 1、變壓器中壓2、變壓器低壓3、電抗器4，變壓器高壓、變壓器中壓、變壓器低壓相互匹配設(shè) 置，變壓器中壓IlOkV側(cè)中性點(diǎn)連接電抗器，用來降低變壓器中壓側(cè)短路電流，預(yù)防220kV 變壓器中壓線圈受短路沖擊損壞事故。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述之預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的裝置，其特征在于 為了限制系統(tǒng)接地短路電流，可以將一臺主變IlOkV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電抗器后接地，而另一臺 主變不接地；為方便運(yùn)行，兩臺主變的IIOkV側(cè)中性點(diǎn)都連接電抗器，以保證系統(tǒng)始終是大 接地系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預(yù)防220kV變壓器受短路沖擊發(fā)生損壞的方法及裝置，屬于電氣設(shè)備安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是在220kV變壓器中壓110kV側(cè)中性點(diǎn)加裝電抗技術(shù)，用來降低變壓器中壓側(cè)短路電流，預(yù)防220kV變壓器中壓線圈受短路沖擊損壞事故；用簡易校核的變壓器可耐受最大短路電流限值，結(jié)合制造廠給出的計(jì)算值分析變壓器的抗短路能力，確定加裝電抗技術(shù)參數(shù)，使之安裝運(yùn)行后具備保護(hù)變壓器中壓線圈受短路沖擊不損壞的能力。本發(fā)明增大了110kV系統(tǒng)的零序電抗，可最大限度的降低短路電流，使之限制在變壓器抗短路能力范圍內(nèi)，對于降低變壓器損壞率，減少停電損失，延緩變壓器使用壽命，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行具有重要意義。
文檔編號H02H9/02GK102074944SQ20111002622
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者劉少宇, 劉連睿, 張長久, 張靜波, 曾亦, 李良杰, 沈巍, 潘卓, 王健偉, 王恒, 王新彤, 馬繼先, 黃方能 申請人:華北電網(wǎng)有限公司唐山供電公司