[發明專利]一種特高壓換流站的站用變壓器過勵磁保護的配置方法

有效

• 申請號: 201210015281.9
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102593875A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉盛;周志超;張農;錢鋒;徐峰;丁健;楊衛星;楊雁;鄭健;季方
• 申請（專利權）人: 浙江省電力設計院
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發明涉及的是一種特高壓換流站500kV站用變壓器過勵磁保護的配置方法。

背景技術

直流輸電主要應用于遠距離大功率輸電和非同步交流系統的聯網，換流站是直流輸電系統的核心，完成交流和直流之間的變換。±800kV換流站是目前國內電壓等級最高的換流站，站用電一般考慮站內引接2回站用電源，站外引接1回站用電源。站內2回站用電源接至站內交流GIS設備，電壓等級為500kV，設置兩臺站用變壓器，低壓側電壓等級為10kV。

特高壓換流站站用電負荷一般為10MVA，但考慮到500kV變壓器額定容量不宜低于40MVA，故一般按40MVA選擇。500kV站用變壓器裝設以下電量主保護和后備保護：縱差保護、過勵磁保護、高壓側過流、中性點過流、高壓側過負荷、低壓側過流以及500kV斷路器失靈保護。站用變壓器回路配置電流互感器滿足差動、過流、過負荷及失靈等保護的電流采集要求，配置電壓互感器滿足過勵磁保護的電壓采集要求。

站用變壓器功率及電能量測量點可以設置在站用變壓器低壓側，不需要采集高壓側電壓量。故可以認為，僅過勵磁保護要求站用變壓器高壓側回路配置三相電壓互感器。

目前，特高壓換流站站用變壓器回路一般采用AIS設備，采用架空線進行連接，占地面積較大，不利于換流站的總體布局。但是AIS電壓互感器價格便宜，對工程投資影響不大，故一般均設置三相電壓互感器。

隨著GIS設備的大規模應用，GIL連接方式受到越來越多的關注，占地小、連接可靠等優勢明顯。但是GIL連接方式要求回路電壓互感器采用GIS型式，造價比AIS型式需增加3*31.8＝95.4萬，經過分析，除去電壓互感器的差價，GIL連接能比架空連接節省工程投資。

為更好的在換流站站用變壓器回路中應用GIL連接方式，優化總平布置，降低工程造價，特深入研究站用變的過勵磁保護配置。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種能夠推廣應用GIL連接方式的特高壓換流站的站用變壓器過勵磁保護的配置方法。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，所述的特高壓換流站的站用變壓器過勵磁保護的配置方法是：所述特高壓換流站的電壓等級為500kV，站用變壓器回路采用GIS設備，且取消站用變壓器回路的電壓互感器，在站用變壓器與所述GIS設備之間采用GIL連接方式。

所述的特高壓換流站分為送端和受端換流站，其中所述受端換流站交流系統工頻穩態過電壓水平≤1.1p.u，站用變壓器最高工作磁通密度為1.65～1.76T，低于1.8～2T的飽和磁通密度。

本發明所述的特高壓換流站500kV站用變壓器，在系統穩態過電壓水平≤1.1p.u時，可以長時間運行，可不配置過勵磁保護，進而取消該回路電壓互感器；從而節省工程投資，優化總平布置，為特高壓站用變回路推廣應用GIL連接方式奠定良好基礎。

具體實施方式

下面將結合具體實施例對本發明作詳細的介紹：本發明所述的特高壓換流站的站用變壓器過勵磁保護的配置方法是：所述特高壓換流站的電壓等級為500kV，站用變壓器回路采用GIS設備，且取消站用變壓器回路的電壓互感器，在站用變壓器與所述GIS設備之間采用GIL連接方式。

本發明所述的特高壓換流站分為送端和受端換流站，其中所述受端換流站交流系統工頻穩態過電壓水平≤1.1p.u，站用變壓器最高工作磁通密度為1.65～1.76T，低于1.8～2T的飽和磁通密度。

本發明所述換流站中的站用變運行在低負荷，鐵芯等金屬構件及變壓器油溫度較低，有利于提高變壓器的過勵磁能力，此類變壓器的正常工作磁通密度一般在1.5～1.6T，飽和磁通密度為1.8～2T。

磁通密度對于給定的變壓器，K可視為常數；f為系統頻率，基本不變；故B僅與系統電壓成正比。

特高壓換流站分為送端和受端換流站。受端換流站交流系統工頻穩態過電壓水平較低，一般≤1.1p.u，即站用變最高工作磁通密度為1.65～1.76T，低于飽和磁通密度，不會導致鐵芯飽和。由于特高壓換流站站用變的特殊性，具備較強的過勵磁能力，參考IEEEV01PAS.No8規定的變壓器過勵磁特性曲線，在1.1p.u運行條件下，變壓器可以長時間運行。故本發明認為特高壓換流站500kV站用變在系統穩態過電壓水平≤1.1p.u時，可以長時間運行，可不配置過勵磁保護，進而取消該回路電壓互感器。