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保定市北电电气科技有限公司
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二次谐波制动系数与变压器投运

 2005年3月25日,广东蕉岭县进行110 kV新建变电站2#主变压器年度检修工作。在工作结束,人员撤离,安全措施拆除,具备送电条件后,当值调度指令变电站现场进行2#主变压器的充电指令。在主变压器三侧断路器均处于断开的状态下,由主变压器110 kV高压侧进行充电。在投入2#主变压器高压侧1102断路器的时候,该主变压器保护显示纵差保护动作断路器跳闸。因为规程规定变压器主保护(重瓦斯和纵差保护)动作断路器跳闸后,应按现场规程进行检查处理,在未查明原因和消除故障前,不得送电。所以当值调度接到报告后,即指令该站将该主变压器转为检修状态,并通知有关部门对该台主变压器进行全面检查和试验工作。


与此同时,继电保护技术人员在接到该主变压器差动保护动作报告后,随即对2#主变压器纵差保护从如下方面进行分析和核算工作。


查对该台主变压器保护竣工验收相关图纸及再次检查其二次接线无误,且经运行考验正确。


由于当时不存在变压器电压升高或者频率下降的情况,因此不存在变压器磁通密度增加而导致变压器铁芯饱和的过激磁的情况发生,也就不存在过励磁误动的可能。


对变压器躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流能力方面进行核算。


该变压器容量为31500 kVA,差动速断按照5倍的高压侧额定电流整定,取此值主要是考虑还应满足灵敏度系数大于2的要求;且根据运行经验,此容量的110 kV主变压器差动速断按照5倍高压侧额定电流整定,因此躲过变压器励磁涌流应不成问题。


至于躲外部短路产生的不平衡电流能力的问题,首先是对该台主变压器从110 kV高压侧进行充电,其35 kV侧和10 kV侧断路器均未合上,排除了外部短路故障发生的可能性,因此不存在纵差保护躲不过外部短路产生不平衡电流的问题。


与此同时,现场试验检修班组反映,该主变压器经过严格检查试验后,未发现故障问题。所以问题的焦点集中在“二次谐波制动系数”的设置上。


查对该保护的说明书,保护采用按相闭锁的方式,比率差动保护采用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁的判据,其动作方程表示为


Id2j> Kxb × Idj


式中 Id2j——A、B、C三相差动电流中的二次谐波电流;


Kxb——二次谐波制动系数;


Idj——为对应的三相差动电流。


该保护规定“二次谐波制动系数Kxb”整定范围为0.1~0.35,说明“利用二次谐波制动,制动比为15%~20%”,因此在该主变压器新投运前对“二次谐波制动系数Kxb”的整定考虑取值为0.2。


与保护公司取得联系后,在保护公司的支持和配合下,经过分析:“二次谐波电流Id2j”的大小与空载投运时断路器的合闸角有关,当电压过零时合闸角幅度最小,当电压最大时合闸幅值最大。此110 kV主变压器的“二次谐波制动系数Kxb”的整定值为0.2,在电压过零时合闸时有可能使“Id2j> Kxb×Idj”的等式不满足而导致空载投运不成功。


所以决定将“二次谐波制动系数Kxb”调整为0.15,使“Id2j> Kxb × Idj”的等式成立。确定调整方案后,随即通知当值调度指令变电站现场将2#主变压器的“二次谐波制动系数Kxb”由0.2调整为0.15。此系数更改后,当值调度随即指令变电站现场对2#主变压器重新进行充电工作,经过充电正常检查后,该主变压器顺利投运,并正常运行至今。


谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性,且经过试验,励磁涌流含有大量的高次谐波分量,并以二次谐波为主。


因为谐波产生的不确定性,也就可以解释为什么主变压器纵差保护在正常运行情况下不会动作,偶尔在空载投运情况下才会出现动作的情况了。


随后,将变电站的主变压器保护“二次谐波制动系数Kxb”统一调整为0.15,运行至今,未发生此类动作情况,从而为确保系统安全运行作出了贡献。

 线损管理是农村供电所在生产技术管理、经营管理中的关键环节。直接影响到供电企业的经济效益,是供电企业的一项重要经济指标。要做好这项工作,必须规范管理,制定和完善相应的配套措施,形成一整套正常的管理秩序。如何强化低压线损管理,把低压线损率降到最低限度,已成为供电部门的重要问题。笔者试图结合公司的实际情况,谈些粗浅的看法。

    一、农村电网线损过高的原因

    (一)网络及设备方面
    配电网络布局不尽合理,部分线路导线截面偏小,运行时间长,线路老化严重,高能耗配变所占比例较大,变压器配置不合理,利用率低、变损高,形成“大马拉小车”的现象,三相四线制负荷不平衡,无功补偿不配套。
    (二)管理方面
    农村低压线路点多面广管理不善,是造成农网线损过大的主要因素如:偷窃电现象屡禁不止,树木多砍伐困难造成漏电,计量表计不能按期核验,故障表不能及时处理,造成表计不能正确计量等。
    综上所述,影响农网线损高的原因主要是管理和技术两个方面,只有从这两个方面抓起,才能使线损管理达到合理的水平。

    二、电能损耗管理与技术方面主要做法

    (一)建立健全组织机构,实行科学管理
    1、根据线损管理的要求,对照农村电网电能损耗的管理模式,我公司依实际情况组建了线损管理三级网,成立了以总经理为组长的线损管理领导小组,制定和完善了《线损管理办法》《线损考核办法》等,使线损考核更加规范合理。公司与供电所形成了一种内部趸售考核关系,综合指标实行分线、分压、分台区落实到每一位员工身上。并把线损工作与员工的工资、奖金挂钩,每月对完成线损指标的部门,发放当月的线损考核基金(每个人月线损考核基金:正式工=岗级×个人系数×20元;农电工=岗级×个人系数×7元);每月对没有完成线损指标的部门,扣罚当月的线损考核基金,季度累计能完成线损考核指标的部门,返还80%被扣的线损考核金额,由于奖惩分明,使员工充分意识到线损考核的危机感和紧迫感。
    2、加强线损分析,开展理论线损计算。建立两级线损分析制度。供电所在做好月度线损分析的基础上,公司每月定期召开线损分析会和不定期召开专题线损管理会议,根据线损分析结果,有针对性地制定季、月度降损措施和计划。核算线损实行三对比的方法:与上月比,与去年同期比,与理论计算比。通过理论计算,明确了降损的主攻方向,为制定降损方案和年度降损计划及确定指标提供依据。
    (二)加强营销管理,规范工作程序
    1、严格实行抄、核、收制度。从源头抓起,建立健全用户用电档案,严格规范用户报装接电登记和临时用电登记,认真做好用户报停、销户登记和跟踪管理工作。全县统一了“抄、核、收”管理模式。设立分片抄表班,统一抄表时间、统一复核时间、统一使用微机开票。公司用监抄表班对专变用户实行抽查监抄,确保抄表的实抄率,防止漏抄、错抄等现象的发生,严格按《抄、核、收管理办法》把抄见电量的差错率控制在0.05%范围内。
    2、加大用监管理力度,建立反窃电工作长效机制。制定年度用电检查计划,认真组织用电检查和营业普查。对所有的专变用户,包括营业档案、计量装置现场校验、检查、更换新封铅等都进行认真普查。对普查中存在的违章用电、用户计量箱(柜)需要整改的及时要求用户配合整改。制定了封铅钳管理办法,规定供电所封钳封铅由所长直接管理,并做好封钳封铅的领用记录,明确每个封铅的使用位置,封铅结束后由供电所电工和用户分别在封铅记录登记表上签名。
    当前,偷电行为越来越巧妙,并逐步向技术型发展,为了加大打击偷窃电行为,公司在大力宣传依法用电的基础上,经常开展大规模的反窃电或违约用电,打击盗窃和破坏电力设施等活动,用监人员与供电所员工经常夜晚出击,不定时到计量点现场察看,在几个试点安装了大用户远程在线管理系统,对大用户进行实时监测,并对系统功能和稳定性进行全面测试,有效遏制了窃电的发生,并对反窃电和查处违章用电有功人员予以适当的奖励,维护了公司电力市场的正常运营。
    3、规范计量管理,夯实线损管理基础工作。电能计量装置准确与否,是线损率准确与否的前提。为此,公司先后制定了电能计量装置安装与验收管理、电能计量装置运行维护检验、电能计量装置运行台账以及电能计量装置资产管理等相关制度。此外,对不合格的电能表和互感器及时淘汰更换,对用户表箱及时上锁或钳封,确保计量准确无误。按规程要求对电能表定期轮换校验,保证误差值在合格范围内并尽可能使安装位置合理,缩短馈线距离,加大馈线截面积。
    (三)完善电网的规划与建设,提高电网经济运行能力
    1、在2004年前公司仅有110kV变电站1座,主变容量为2×31.5MV·A; 35kV10座,主变容量为62.1MV·A,薄弱的电网已不能满足经济发展的要求。为此,公司加大电网方面资金投入,相继又完成了220kV变电站一座,主变容量2×180MV·A,110kV变电站4座,主变容量189MV·A,35kV变电站9座,主变容量97.4MV·A,完善优化了电网的改造和布局。
    2、为保证电网经济运行,还先后制定了《运行方式管理办法》《并网电容器运行管理办法》《主变分接开关调整管理办法》《变压器经济运行管理办法》等,使电网经济运行有了制度的保证。同时,淘汰了高耗能配变设备,对高耗能配变设备进行更换,对配网技术进行更新,对部分老化、线径小的10kV线路进行改造,加强配变负荷的管理。供电所每月定期对配变进行测压、测流、测负荷,并做好记录和分析,优化配变布局,适时调整配变容量,提高配变负荷率,对三相负荷不平衡的配变及时进行调整。
    (四)加强配电网络的无功管理,提高电网的电压质量
    1、在进行无功补偿时做到分级补偿,就地平衡,以最小的投资,获取最大的经济效益,对变电站主变的投切,根据负荷情况选择最佳的运行方式来保证安全运行和电压质量,最大限度的降低电网损耗。各供电所每月对配变台区的功率因数进行考核,对达不到要求的配变提出整改措施。需要技改的配变由生产建设部列入计划进行补偿。各变电站按10%~25%的主变容量配备电容器补偿装置,调度所根据电网电压等各方面的实际情况确定变电站电容器的投运并做好记录。
    线损管理是供电企业一项复杂的重要工作,由于公司狠抓了管理降损、技术降损两大措施,加大了线损考核力度,使线损管理工作取得很大的进展,并获得国网公司授予“电能损耗管理先进县供电企业”,综合线损率达8.53%,比去年同期下降了1.58个百分点,累计少损失电量656万kW·h,降损工作取得实质性效果,进一步促进了企业经济发展。


【上一个】 电力系统高次谐波治理分析 【下一个】 变频器电磁谐波污染及谐波治理措施


 · 二次谐波制动系数与变压器投运

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