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一次电流注入故障深圳风采电力变压器

张贴者 The 福斯克Team 上02.02.16

By: James A. Huddleston, P.E., Senior Consulting Engineer, 福斯克& Associates, LLC

大型电源变压器(10MVA及更大)的安装或更换需要适当的 将大量导体连接到变压器套管,绕组,电流互感器(CT), 保护继电器,冷却系统电源,控制和警报。变压器安装后/ 更换时,必须正确连接所有导体,以确保变压器和 在通电,正常运行,系统瞬变和 faulted conditions.

对于正确操作和保护变压器(以及相邻的电气 电源系统)是为变压器提供输入的所有CT导体的正确连接 50 / 51、50 / 51N,51G,51和87T保护继电器。下面的图1显示了典型的保护继电器 用于大型电力变压器。 63突然压力继电器(SPR)不接收任何CT的输入。\

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图1-大型电力变压器的典型保护继电器

变压器差动(87T)继电器的正确连接至关重要,因为 (1)错误的情况下,仅需要这些电路中任何单个CT导体的错误连接即可。 发生变压器跳闸,或(2)发生变压器跳闸失败。一些变压器 带有辅助CT,三角形-星形和星形-三角形连接的差分继电器电路可能非常复杂 安装后几乎不可能使用点对点连续性来准确深圳风采这些CT电路 测量技术。

怎样才能绝对确定所有变压器,CT和保护继电器的接线都是100%正确的 大型变压器安装/更换之后?笔者认为,初级电流 注入(故障)深圳风采是绝对最佳的深圳风采方法,可用于确保所有 安装/更换保险丝后,变压器,CT和保护继电器的接线正确100% 大型电力变压器。将使用术语“直通故障深圳风采”和“三相直通故障深圳风采” 在本公告的其余部分中可以互换使用,因为大多数故障诊断深圳风采都是三相的 深圳风采(尽管可以在保证时执行单相深圳风采)。

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为什么需要通过故障深圳风采?

美国发电厂,输电变电站(TSS)和 大型电力变压器中CT接线错误的输配电中心(TDC) 保护继电器电路导致(1)误跳闸或(2)变压器跳闸失败。 重大影响和后果。

被许可人事件报告(LER)237-98008记录了一个这样的实例,其中(1) 在美国核电站的装置辅助变压器(UAT)上进行保护性继电器制造,(2) 工厂设计或深圳风采未检测到的新设计中存在错误,并且(3)UAT 误以约60%的额定功率(单位)跳闸,导致主发电机,主涡轮机和 反应堆行程。估计的经济影响是损失约64,751兆瓦时的发电量, 除了确定根本原因并使设备恢复在线状态所需的资源之外 在此事件之后。三相贯穿故障深圳风采将检测到设计错误,并且将 阻止了此事件。

什么是故障穿越深圳风采?

故障深圳风采利用三相电压源(深圳风采源)注入三相电流(深圳风采 电流)进入绕组并流经大型电力变压器的所有CT初级绕组,因此允许 用于测量所有CT次级和变压器上的电流幅度和相角 保护继电器。下图2显示了大功率电源的典型故障深圳风采配置 变压器。为简单起见,仅显示了变压器差动(87T)继电器。但是50/51 图1所示的50 / 51N,51G和51继电器电路也在通过故障深圳风采期间进行了深圳风采。

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图2-典型的全故障深圳风采配置

 

创建通过变压器绕组,CT原边和CT的深圳风采电流(ITEST) 次级,有意在变压器的一侧放置“三相接地”故障,因此 创建一个电路,其中深圳风采源电压(VTEST)与变压器阻抗(ZTR)串联。 使用“三相接地”故障以促进深圳风采电流流动的主要原因是 深圳风采通常被称为“贯穿故障”深圳风采。深圳风采电源电压和位置 “ 3相接地”故障,即变压器高端或低端的故障,是基于 变压器阻抗和CT比(CTR)。根据经验,VTEST和ITEST较低 超过变压器和CT的额定值,并且由于 A,B和C相深圳风采源电压和变压器阻抗。可能的深圳风采来源包括:(1) 柴油发电机,(2)柴油发电机和升压变压器或(3)低压或中压电源 feed (480V - 34kV).

深圳风采验收标准

在进行深圳风采之前,使用(1)的深圳风采计算通过故障深圳风采的接受标准 电源电压(VTEST),(2)变压器阻抗(ZTR)和(3)CT比。深圳风采电流(ITEST) 在通过故障深圳风采期间,电流流经变压器绕组以及CT初级绕组 根据以下公式计算:

无标题1-4

然后根据以下公式计算变压器的高侧和低侧电流 equation:

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然后使用所有CT的CT初级电流和CT比来计算CT次级电流 和保护继电器使用以下公式:

无题3

对于数字相位角计,所有CT次级上的最小所需电流为10mA 提供准确的相角测量。根据经验, 电流幅度的测量值应为计算出的电流幅度的+/- 33%。这个 公差带允许仪器误差,CT比误差和深圳风采电流不平衡,同时允许 检测三角洲,星形连接错误,这将通过以下方式表示:+/- 173%的差异 测量并计算出电流幅度。

另外,根据经验,相角测量的公差带应为+/- 10  计算出的相角的角度。该公差带允许仪器误差和深圳风采电流 不平衡,同时允许检测三角洲,Y型接线错误,这将由a表示 测量和计算的相角之间存在+/- 30度的差异。这个公差带 还允许检测“滚动”或“转换”导体,这将以+/- 120表示 测量和计算的相角之间的角度差。

故障后深圳风采执行和测量

在执行通过故障深圳风采之前,所有变压器保护继电器跳闸均已禁用,并且 在令人满意的深圳风采完成后恢复。按照变压器连接 在图2所示的深圳风采配置中,断路器(52)闭合以将深圳风采电流注入 变压器绕组,从而通过所有CT初级和次级。随着电流的流动 通过初选 所有变压器CT的二次绕组,变压器的幅值和相角 在50 / 51、51和87T保护继电器电路中流动的电流都是用数字相位测量的 测角仪并与计算得出的深圳风采验收标准进行比较。 50 / 51N和 在断开深圳风采源的B相和C相的情况下,采用51G保护继电器电路。这导致 深圳风采电流流经变压器中性点,中性点CT和50 / 51N,51G继电器。

所有CT次级电流幅度和相角必须相对于公共端进行测量 参考电压。通常使用深圳风采电源的A相相对电压(VAN),因为它具有 零(0)的相角,使得验收标准的计算非常干净。当前测量 通过将电流探针(也称为电流刺)插入深圳风采开关中 专为保护继电器电路中的电流测量而设计。普通的 将当前刺插入每个深圳风采开关时,必须使用约定。一个“黑刀” 通常使用约定,因为它很容易记住,但这并不禁止使用 另一种约定,只要使用一致即可。

为了使通过故障的深圳风采结果令人满意,所有测量值必须在计算出的验收标准公差带之内。超出计算范围的测量 接受标准公差带表示必须进行的潜在接线错误(或其他问题) 在将变压器投入长期连续使用之前,应进行纠正。

结论

在安装或安装后对大型电力变压器及其保护继电器电路进行适当的深圳风采 更换对于他们正确,持续的长期运行以及附近的长期运行至关重要 电力系统。一次电流注入(通过故障)深圳风采是绝对最佳的深圳风采 可用于确保所有变压器,CT和保护继电器接线100%正确的方法 在安装或更换大型电源变压器之后。

福斯克工厂服务部&Associates,LLC(FAI)在故障准备方面具有丰富的经验 大型电力变压器的深圳风采程序和深圳风采验收标准计算 对于发电机,大型电动机和其他差动保护继电方案也是如此。

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话题: 核电厂, 过错, 大型电力变压器, 电流互感器, 发电站, 一次电流注入

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