抽水蓄能电站继电保护设计研究

抽水蓄能电站继电保护设计研究

柳瑞

国网新源控股有限公司黑龙江牡丹江抽水蓄能有限公司 黑龙江牡丹江 157000

摘要：在抽水蓄能电站继电保护设计中，对变压器的短路电流进行计算，科学配置变压器的运行模式，对机变单元接线进行合理配置等，能够增强继电保护装置的使用功能，从而使抽水蓄能电站更好的发挥作用。

关键词：抽水蓄能电站；继电保护；短路电流；主变压器

目前抽水蓄能电站的设计中，仍然采用有传统模式，这类传统模式虽然能够在短时间内使抽水蓄能电站运行起来，但是长期运行状态下会严重影响到蓄能电站的运作水平，而且与现代化技术不匹配，得不到先进技术的支持，这对于抽水蓄能电站的长期发展是不利的。因此，本文对抽水蓄能电站继电保护设计及常见问题进行分析。

一、正确计算变压器两侧的短路电流

在设计中对变压器的短路电流进行正确计算。针对于抽水蓄能电站来讲，其保证配电网络运行稳定的基础就是变压器，当变压器出现短路情况，如果能够将短路电流及时的检测出来，就能够应用继电保护装置进行修复和调整。这样一来，就能够大大降低因短路问题而对配电网络所造成的影响。不过，目前的抽水蓄能电站设计中，最小电流一般是两相短路电流，这样一来，就会对电流检测准确度形成影响。尽管三相短路与短路电流的数值有着固定的比值，可以从三相短路电流的数值计算得出两相短路电流，但是具体受到不同供电区域、范围、配电网络运行模式的差异，变压器在发生电流短路时的实际数值情况也是有很大不同的。尽管上述计算方法在理论上是能够实现的，但是当短路点与保护所的实际位置之间有变压器的存在，与此同时变压器的接线方式为d类或者DY类，此时利用三相短路电流与两相短路电流进行换算就十分容易出现计算误差。

二、合理配置机变单元接线的主变压器相间短路后备保护

对于抽水蓄能电站的运行模式，机变单元接线也是影响设 备短路的主要因素，例如，GCB 断开与主变压器倒送厂用电的情 况非常常见，这时如果未能根据配置机的运行要求进行调整，则无法保证配网电路的电流稳定性。因此，这时需要针对发电机的 过电流保护进行控制，并且还要对电流的运行数据进行对比分 析，以此及时准确地判定变压器与配网线路的运行情况。该环节需要利用继电保护装置的数据采集功能，通过电流的日常运行情况进行记录，这样在电流运行数值异常时，可以将2种数据进行对比分析，并且对隐患区域进行调整。基于这种状 况可以实现后备保护效果。一方面是电流取自变压器高压侧的 复压过电流保护；另一方面为电压取自低压侧的复压过电流保护。但是，在进行电流保护调整的过程中，还要在GCB合上以及机组正常工作模式下进行。如果在电流计算环节未能退出运行，会产生指向性的变压器变化。因此，为避免此类问题的发生，相关工作人员应加强对GCB辅助触点的管控，以此实现该保护 措施的投退自如，即当GCB装置处于断开模式时，变压器可以马上采用投退功能进行电流保护取消。

此外，本环节还需要借助相关的保护措施，包括发电机的复 压过电保护和主变高压侧的复压过电保护，具体作业模式如下：（1）当GCB处于闭合模式时，保证机组正常运行或抽水运作，这 时如果发电机的母线与电流等情况未出现异常情况，则说明GCB可以对当前运行模式提供保障；（2）当GCB遇到相关情况而停机时，如果短路电流出现在母线与发电机中，这时应马上切除短路，可以保证其余设备与电路的正常使用，并且在后续的计算环节还可以节省动作时间。

三、对高压厂用变压器与励磁变压器的主保护进行科学配置

从抽水蓄能电站的角度来说，当高压厂中的变压器与励 磁变压器容量小于一定数值时，并且产生电力故障时，设备会作出电流速断反应。然而对于大型机组的出线模式，如果离相封闭模式中以母线为主，这时都会以干式单相变压器为主，通 过对主母线的运行方式进行调整，尽可能地保证电压侧的电 流不会产生大幅度变化。此外，电流速断保护问题实质上是将高压侧产生的最大电流作为参考依据，并且根据短路时的实 际情况进行综合分析，因此，处理此类现象时，应将差动保护当作相应的变压器的主保护方式，这样才能强化继电保护装置的可行性。

对于水电站，尤其是抽水蓄能电站，变压器在运行时会出倒送厂用电。此时，发电机的复压带记忆过电流保护和变压器低压侧的方向过电流保护对变压器都起不到后备保护作用。这种情况下，电流取自变压器高压侧、电压取自低压侧的复压过电流保护就起到了变压器相间短路后备保护的作用。但是，这个保护在机组正常发电或抽水时，如果不退出运行，会影响变压器的运行方向性，并且会与线路的后备保护配合，增加整定的困难。所以，合理的做法是利用辅助触点，并且根据变压器的运行情况制订科学合理的配置方案，这样才能强化抽水蓄能电站的运行质量。

四、结语

综上所述，通过对抽水蓄能电站的继电保护问题进行研究，能够看出传统的运行模式已经无法满足蓄能电站的发展需求，必须采用现代化技术对继电保护装置进行优化革新，并且结合实际应用效果与存在的问题不断展开分析，这样才能 使蓄能电站的配置方案更具科学性与可行性，使继电保护装置发挥自身的最大作用与价值。基于此，本文对抽水蓄能电站的继电保护问题进行研究，主要分为计算变压器的短路电流，合理配置机变单元接线，对变压器的运行模式进行科学配置， 这样才能保证抽水蓄能电站的稳定运行，对我国电力事业的发展提供良好助力。

参考文献：

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