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水电抗寒防冻技术措施

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短线路融冰方法及分析

来源:    发布时间:2008-01-30    点击量:

如何切实落实融冰措施,保证继电保护的正确性至关重要。目前,35 kV短线路(10 km左右)较为普遍,为了解决这类短线路末端三相短路电流大、设备难以承受和线路温升较快不易掌握的难题,根据现场实际,提出了采用线路每相阻抗串联后两相分别于不同点接地,以大地作为通路,以形成两相接地短路,为线路提供融冰电流的方案。

2 试验方案

21 试验接线图

由于35 kV新铺线(LGJ120)只有12385km,在对线路融冰时,如果采用线路末端三相短路的办法,短路电流较大,如果采用线路末端两相短路,尽管电流会减小,但另一相无法实现融冰要求,显然行不通。经研究,决定将三相串联最末端接地,电源侧另一相直接接地,用大地作通路,形成两相不同地点接地短路,且由1号主变单独供短路电源,如图1所示。

 


22 设置参数及整定值

按三相阻抗串联,不考虑接地电阻及地网电阻.,则有:2L1003j1453 1766(Q)I^566(A)W^321+ j465(MV ·A)LGJ120融冰时间T1=165minT222min。新关变312保护整定值:TA变比1 0005;过电流:4 A05 S;电流速断:4 A0 S

3 测试方法

31 电压电流大小及波形测试

a.测试仪器:PR2200便携式波形记录仪、三相钳型相位表。

b.测试目的:记录新关变1O kV溶冰(BC两相位)变化情况,校核设置参数的准确性,为制订融冰方案、故障分析和保护整定计算提供可靠依据。

C.方法:将PR2200波形记录仪电压回路接新关变10 kV母线TV二次三相相电压、开口三角电压,电流回路串入312ACTA二次保护回路(B相无TA)TA变比;1 0005TV变比:loo1,分别测“投入前”、“投入时”、“短路中”、“退出时”各1次数据。

32 线路阻抗参数测试

融冰试验前,按图1接线,先对线路充分放电,再拆除短路接地线。采用异频、工频法分别对线路(单相)工频阻抗参数进行测试∞ 。

33 导线温度测试

用红外线测温仪测试设备与导线温度变化(新关变站内融冰母线温度测试)

4 测试结果

20062-20日,某地区供电局组织专业技术人员按试验方案,在现场进行了试验和测试,具体

情况如下。

41 录波记录

试验时10 kV母线三相相电压、零序电压、312C相电流见图2;短路时的电压电流相位图见图3,有效值及相角见表1

1 试验中3组电压电流数据



42 温度测量

环境温度ll℃,天气阴天,测试开始时间l100。测试数据见表2。从导线温度测试情况来看,前1 min线路温升较快,2,--6 min均匀上升,在第7rain内温升不明显。如果真正覆冰,温升毫无疑问会变慢,有利于温度控制,提高安全可靠度。


5 数据分析

从方案的理论计算与实际现场测试结果相比,有些较吻合,另一些有一定差距,现分别加以分析。

51 短路电流方案中为556 A,未考虑系统阻抗及地网、大地电阻等,仅按10 kV额定线电压与线路估算阻抗而计算得到的数据,而实测C相电流为390 A,存在误差较大。经查阅和计算,系统归算到新关变110 kV母线正序阻抗标幺值,最大方式为0120 4,经常方式为0220 0,最小方式为0229 0,变压器阻抗标幺值为0810 3,线路一相阻抗标幺值5222站地网电阻取05 n,每一接地点接触电阻取1 n,地网、导线电流不对称电抗分别取05 n1 n。考虑上述因素和条件,且简化为线路三相串联的3z处两相接地短路计算 q ,则系统“最大方式”、“经常方式”、“最小方式”短路电流分别为:435 A4016 A4012 A。由此看到,按“经常方式”和“最小方式”计算的结果与实测电流 (390 A)误差相差很小,且与电网实际运行方式相符。

52 电压变化

从图2,表1可以知,B相电压降低为19 VAC相电压升高为91 V84 V,相位相差144。,142。,73。,相电压严重不对称。经计算,线电压( U U 分别为1068 V995 V1048 V,相位相差约为120。,基本对称,因而对负荷的供电影响不大,这是因为线路阻抗远大于系统阻抗的缘故。

53 线路阻抗

理论估算值Z ===1003j14531766(n),与实测R X Z 均相差较大,与短路时所测电压电流计算出的综合线路阻抗Z=(255 n)相差更大。电阻部分差别的主要因素是两站地网电阻的影响∞ ,其次是两站接地点接触电阻、大地回路电阻对R 的影响等。电抗X 的差别主要是变电站地网电抗被忽略了,接地网接地阻中感性分量随土壤电阻率增大而减少,土壤电阻率小于100 n·m时应考虑感性分量“ ;另一因素是试验时线路ABC中与三相短路电流方向不同,且严重不对称,因而引起的互感有差别。经计算,短路试验时综合线路阻抗Z U (9 950 V)It(390 A)之比,即为255 nU 相角为334。,比 超前57。,按此计算线路综合电阻如为1388 n,线路综合电抗 为2139 n,比理论估算值、实测值都要大。这些更加证实了考虑有关因素的正确性。

54 保护定值

新关312过电流、电流速断保护电流定值均为4×1 0005800(A),而实测为390 A左右,很显然,保护范围太小 ;该项整定原则建议改为“按不小于经常运行方式短路电流整定”。为防止出现其它故障后,引起事故扩大,新关1号主变低压侧后备保护在定值上要压缩,即复合电压闭锁过电流保护和312过电流配合,且有灵敏度,时间压缩到07 S

6 结 论

短线路融冰采用三相串联后利用大地作回路,形成两相接地短路,此法可降低短路电流,便于线路温升控制,而不影响融冰效果,不影响对外供电。经过现场试验,此法安全可靠、简单易行、有广泛的推广应用价值。值得注意的是:a.短路电流计算应考虑地网、大地回路、接地点接触电阻、甚至要考虑地网电抗的影响;b.融冰线路过电流保护按不小于经常运行方式下短路电流整定。