张峰1,张龙飞2
1.青海送变电工程公司,青海 西宁 810001;2. 青海黄河上游水电开发有限责任公司,青海 西宁810008
摘要:六角图试验法是电力系统中用来判定CT及PT二次接线的正确性的重要工具,本文以变电站实际工作为例,讨论和分析六角图试验在工作现场中的正确运用及判定方法。
关键词:六角图;正方向;参考向量;极性
1引言
六角图试验法又称带负荷试验法,是电力系统中用来判定CT及PT二次接线的正确性及分析存在问题的重要工具,但在往往现场试验人员无法得出正确结论,从而导致电力的事故的发生,因此六角图的正确分析和判定对电力设备的运行有着十分重要的现实意义,在此我们做一些分析、探讨和研究。
2六角图试验法的概念和原理:
2.1六角图试验法是借助于钳形相位表或保护装置二次采样值,以参考基准向量为依据,依次画出被测量量的一种相位关系图,从而判断二次接线是否正确的一种试验方法。所以在测试前通常都按习惯规定出电力系统线路的电流(或功率)的正方向,如图1线路潮流规定正方向和CT极性设置示意图所示。
图1 线路潮流规定正方向和CT极性设置示意图
2.2绘制六角图前首先要从监控后台或调度了解并记录试验时的潮流方向及有功和无功功率值,通过变 比和功率折算二次电流值,跟钳形表测试结果进行对比以确定向量位置及变比的正确性。
2.3按规定的正方向和潮流方向,选择参考零向量,一般习惯选择高压侧A相电压为参考零向量,其它 向量位置依次按测量出来的滞后角度画出(保护装置显示为超前角度),画出六角图跟下图2潮流功率象限图进行比对,从而得出正确性结论。
图2 潮流功率象限图
3某厂六角图试验的分析实例
3.1某厂动力变投入运行后,经常出现在大负荷或冲击负荷时动力变差动保护跳闸事故,给厂里的正常 生产带来威胁,两台动力变一次接线组别为Y/Δ-11型变压器接线方式,两侧CT二次接线都为星形接线方式,通过测试两台动力变高、低压侧的保护二次电流画出六角图,由于现场第一次差动保护跳闸时,把二次接线做了调整,现场施工人员无法做出判断,于是根据现场保护二次电流画出六角图跟技术人员调整方案进行比对核实,由于先前现场施工人员已经把三相CT倒了极性,又把A、B相二次线做了对调,经对照画出的六角图和实际现场接线相符,经进一步观察发现低压侧母排一次A、C相接反(低压开关柜内母排相色标记和主变进线相色标记A、C相不一致),是导致差动保护误动的根本原因,经检查发现在安装低压柜时A、C相一次安装时相序标示错误所致,处理办法是停电检修,把原来的错误接线恢复原有接线方式,在低压柜的端子排上把去保护的所有CT 的A、C相线实现对调,同时把低压柜的相序标示和设备标识也都纠正过来,经改线调整后,两台动力变差动保护正确投入运行,经六角图测试判断正确无误,再无发生因二次接线错误造成的保护误动跳闸事故。
3.2六角图的绘制方法
规定元件电流方向为高压侧电流流向低压侧为电流正方向,选定高压侧A相电压为参考向量电压,钳形表测试Ⅰ路电压极性端接高压侧A相电压,Ⅱ路电流电流钳子的极性端由CT方向流向保护装置为正方向,“*”设在保护屏外侧,分别测试高、低压侧保护二次电流幅值和相位,测试结果如下表1正确改接二次线后的测试结果所示。
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3.3电度表计量回路六角图绘制
由于电度表计量回路的功率定义方向和保护及测量定义有别,通常计量回路规定是以流进相关联母线功率为正方向,所以计量回路CT要进行极性调整,要保证计量回路和保护及测量回路CT极性相反,六角图绘出和保护对比也应显示为反方向。
4 变电站六角图现场实例分析
某330kV变电站一次主接线形式为双母双分裂接线方式,变电站系统运行方式为:330kV山达Ⅰ线为电源端,在330kV Ⅰ母运行,潮流方式为为受有功和受无功;330kV山达Ⅱ线为负荷端,在330kV Ⅱ母运行,潮流方式为送有功和送无功,2个母联开关和2个分段开关都是合位,母线处于合环运行状态。
330kVⅠ、Ⅱ分段 靠Ⅱ母侧B相出现内部故障现象,330kVⅠ、Ⅲ母母差保护动作切除了故障,330kVⅡ、Ⅳ母母差却未能正确动作。首先调用母差动作录波报告显示确为330kVⅠ、Ⅲ母母差保护动作切除了故障,330kVⅡ、Ⅳ母母差未能正确动作,经检查并汇制出六角图,显示发现山达Ⅰ线线路故障电流为4500安培,330kVⅠ、Ⅱ分段故障电流却只有500安培,存在有4000安培短路电流差值,这到底是哪出现了问题?经现场仔细观察发现,该变电站使用日本东芝电气公司的外置式CT(CT固定并套穿在GIS外壳管壁上),经SF6气体检测仪故障定位,确认短路点为330kVⅠ、Ⅱ分段开关内部靠近330kVⅡ母母线侧位置,经现场进一步检查发现330kVⅠ、Ⅱ分段断路器靠近Ⅱ母侧安装有绝缘瓷盆,短路电流无法流过Ⅱ母GIS母线管壁,只能通过GIS开关外壳返流回330kVⅠ、Ⅱ分段开关的接地点,所以短路电流一进一出抵消后电流值就变的很小了,所以330kVⅡ、Ⅳ母母差保护因制动电流的原因所以未能正确动作;而330kVⅠ、Ⅲ母母差保护动作是由于山达Ⅰ线线路故障电流较大,而330kVⅠ、Ⅱ分段故障电流又较小,330kVI母大差和小差远远远大于制动电流值乘以比例制动系数,母差保护I母动作跳开330kVI母所有开关。经过本次事故调查排除了二次设备和回路可能出现的问题,经过系统的分析和解释后,解除了疑问和顾虑,经过后续更换330kVⅠ、Ⅱ分段开关变电站得以顺利投运,在无异常现象发生。
5 结语
现在随着电力系统发展,六角图的正确分析和判定对电力设备的运行有着十分重要的现实意义,可杜绝电力事故的发生,因此熟练和掌握电力系统六角图的正确判定工作是电气调试人员的基本素质和工作重要内容。
参考文献:
[ 1 ] 国家电力调度通信中心 . 电力系统继电保护实用技术问答[ M ] . 北京:中国电力出版社, 2011.
[ 2 ] 丁冷允,胡晶晶 . 变压器比率差动保护原理及校验方法[ J ] . 继电器, 2012 , 35 ( 12 ): 67~70.