二次接線設(shè)計若干問題探討
1 電流互感器二次繞組接地問題
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/200916.htm“DL/T5136-2001火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程“規(guī)定如下:
13.1.3 與其他電流互感器二次繞組無電路聯(lián)系的電流互感器的二次繞組中性點宜在配電裝置接地。
幾組電流互感器二次繞組間有電路聯(lián)系的保護回路,每組電流互感器二次繞組均應(yīng)各經(jīng)一根多芯電纜引至控制室或繼電器室,在控制室或繼電器室將其中性點線相連并一點接地。
說明:發(fā)變組、主變壓器差動保護用微機保護后,各側(cè)電流互感器二次不再直接相連,均有各自變換器進行模擬量轉(zhuǎn)換,為此這些電流互感器二次繞組中性點均應(yīng)在配電裝置接地,不宜再到繼電保護室一起共同接地,因為當(dāng)一次繞組擊穿時,接地線最短,限制高電壓傳入二次回路最有效。
2 電壓互感器二次回路中性點保護用MOA的技術(shù)條件
中國電力科學(xué)研究院高壓研究所提出了技術(shù)條件。據(jù)文獻2的論述,電壓互感器(PT)的二次回路上必須有一點接地,對連接了多組PT的二次回路上,必須確保只在一點接地,接地點宜選在控制室內(nèi)。為了更好地保護PT二次回路免受雷電過電壓的危害,可考慮在PT安裝處對其中性點實現(xiàn)附加保護,如圖1所示。
圖1中,PT中性點的保護裝置可選用低壓無間隙金屬氧化物避雷器(簡稱MOA)。該MOA應(yīng)在PT高壓側(cè)的雷電侵入波通過電容耦合到二次回路時可靠動作,并呈現(xiàn)低電阻,使PT二次回路中性點接近直接接地,增大了二次回路的等值電容(與中性點不接地相比),從而降低二次回路上的靜電耦合過電壓幅值,保護二次回路的安全;而在電網(wǎng)發(fā)生接地故障,變電所地網(wǎng)注入最大可能的短路電流產(chǎn)生的ab兩點間電位差作用下MOA不動作,以避免出現(xiàn)多點接地。
圖1 多組PT二次回路接地方式示意圖
變電所的最大接地故障電流取40kA,ab兩點間的電位差按1kA接地故障電流10V估算,則Uab=400V??紤]短路電流中的直流分量(沖擊系數(shù)取2.0),ab兩點間最大工頻電位差的峰值為1131V(2√2×400)。PT二次回路的絕緣水平,工頻1分鐘耐壓為2000V。根據(jù)對MOA的要求,以及MOA的閥片特性,選擇MOA的參數(shù)如下:
額定電壓Ur=800V,持續(xù)運行電壓Uc=400V,1mA直流電流下電壓U1mA≥1150,15KA雷電流下殘壓U15KA(8/20US)≤2300V,2ms方波通流I2ms≥75A,MOA型號為HY1.5W-0.8/2.3。
按照以上參數(shù)制造的MOA,在雷電情況下呈現(xiàn)低電阻(標稱電流下小于1.6Ω),對PT二次次中性點實現(xiàn)了有效接地。MOA的保護水平(2300V)低于PT二次回路的工頻耐壓峰值(2828V),考慮沖擊絕緣水平的增高效益,對PT二次回路將具有更大的保護裕度。
3 計算機監(jiān)控系統(tǒng)和遠動信息采集應(yīng)合一,遠動信息直采直送
“DL/T5149-2001 220-500kV變電所計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程”規(guī)定如下:
6.11遠動功能
6.11.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)DL5002、DL5003中與變電所有關(guān)的全部功能,滿足電網(wǎng)調(diào)度實時性、安全性和可靠性要求。
6.11.3遠動通信設(shè)備應(yīng)直接從間隔層測控單元獲取調(diào)度所需的數(shù)據(jù),實現(xiàn)遠動信息的直采直送。
從上述條文可見,監(jiān)控系統(tǒng)與遠動信息統(tǒng)一采集,而且實現(xiàn)了交流微機采樣,不再用專用變送器采樣,從間隔層測控單元通過網(wǎng)絡(luò)采集到站控層以太網(wǎng),再通過雙遠動工作站將調(diào)度所需信息發(fā)送到調(diào)度所,或從調(diào)度所接收信息。
上述條文不僅適用于變電所,同樣適用于發(fā)電廠,目前大多數(shù)發(fā)電廠也是這樣設(shè)計的,但有的發(fā)電廠仍然強調(diào)遠動信息要自行安裝設(shè)備獨立采集信息,與計算機監(jiān)控系統(tǒng)分為二套,這樣做不僅增加了投資,而且將系統(tǒng)復(fù)雜化,甚至同一組數(shù)據(jù)有不同采集結(jié)果等。因此在當(dāng)前發(fā)變電工程設(shè)計中應(yīng)大力貫徹上述規(guī)程規(guī)定,推動我國技術(shù)進步。
4 計算機監(jiān)控系統(tǒng)用UPS直流電源宜采用發(fā)電廠、變電所110V或220V蓄電池電源
當(dāng)前發(fā)電廠DCS系統(tǒng)及大型變電所計算機監(jiān)控系統(tǒng)UPS直流電源均從發(fā)電廠、變電所110V或220V直流系統(tǒng)取電源,保證了UPS系統(tǒng)在交流停電時取得可靠直流電源,某些大型變電所沒有特別注意,UPS仍然采用自帶電池,由于所帶電池缺乏經(jīng)常檢測和維護,不能保證處于良好充電狀態(tài),往往在交流失電時,不能保證UPS規(guī)定的額定輸出時間,京津唐電網(wǎng)幾次大事故時, 幾個受影響的大型發(fā)電廠遠動裝置UPS由于自帶電池能量不夠均不能達到額定輸出時間,以致信息不能上送。為此不論大、中、小型發(fā)電廠、變電所監(jiān)控系統(tǒng)用UPS直流電源一定要從發(fā)電廠、變電所110V或220V電池獲取電源。
5 發(fā)電廠UPS配置探討
當(dāng)前,發(fā)電廠DCS系統(tǒng)一般由UPS提供電源,通常作法是1臺機組配備一套UPS電源,UPS系統(tǒng)接線如下:
正常運行時,UPS由工作電源供電,通過整流器和逆變器輸出。當(dāng)工作電源或整流器故障,則由蓄電池向逆變器供電。當(dāng)逆變器故障或過載時,UPS通過靜態(tài)開關(guān)自動轉(zhuǎn)至旁路運行。當(dāng)對UPS進行維護或修理時,旁路電源通過手動旁路開關(guān)直接向負載供電。
鑒于大機組UPS電源的特殊重要性,有的電廠提出,萬一UPS不能正常工作時,雖另有交流備用電源,但其可靠性及供電品質(zhì)顯然不及UPS,因此提出了二種新的UPS配置方案。方案一:2臺機組配置了3臺UPS,其中1臺備用,當(dāng)任一機組UPS故障時,由備用UPS手動切換代替故障UPS。
方案二:每1臺機組配置2臺UPS,同時并行工作。但其旁路電源系統(tǒng)為1套,對2套UPS均自動起旁路作用。
方案二投資比方案一增加不了多少,但供電可靠性高,系統(tǒng)清晰,對于600MW及以上機組宜用方案二,國內(nèi)已有不少600MW機組采用方案二,對于300MW機組,一般僅配1套UPS。
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