线路错相及变压器接线组别共同对系统并列运行的影响

线路错相及变压器接线组别共同对系统并列运行的影响摘要：众所周知，两个电源系统并列运行时，必须满足四个条件：1、电压相等;2、频率相等;3、相序相同;4、相位相同。两台变压器并列运行时，必须满足三个条件：1、并列变压器的变比应相等;2、并列变压器的连接组标号应相同;3、并列变压器的短路阻抗标幺值应相等。实际工作中往往会由于长距离输电线路的换相以及其他因素影响，导致出现一些新问题困扰现场工作人员，造成工作的延时。现在以某两个系统并列出现的问题以及分析情况作简要的阐述，希望能对现场工程技术人员有所帮助，并请专家批评指导。关键词：系统并列运行线路换相变压器连接组别相量分析一、实例：贵州黔南某县小水电35千伏LJS变电站将并入贵州都匀电网110kVSD变电站运行，拟通过10kVSC线电源联络线并联运行，实现小水电的上网。其电气接线如下图(1)所示：在110kVSD变电站进行常规的两个电源系统并列前的检查中，发现从未遇到过的新问题，具体过程阐述如下，110kVSD变电站1#主变在运行状态，311断路器、011断路器在合闸状态,根据系统并列运行工作要求在进行并列数据测试时，分段010断路器可以进行分、合的操作(所有核相工作均在110kVSD变电站完成)，1#主变压器的接线组别为：Y/Y/△-12-11。35kVLJS变电站电源的电功率主要从SD变1#变35千伏侧经35kV301SL线路输送，再由LJS变电站的1#主变压器降压后带10千伏线路上的所有负荷，小水电可以根据丰枯水期安排运行和检修。1#主变压器的接线组别为：Y/△-11。1、清楚待并列两变电站的电气部分的实际运行状态后，在10kVSC线006断路器断开、分段010断路器合上，0514PT、0524PT并联运行时，实测各PT的二次部分A、B、C相电压均为57.7～58V，相位互差120°属正常。0514PT、0524PT同相电压相位差为0°左右，电压差为0V左右，均在正常合格范围内。2、在断开110kVSD变电站10kV分段010断路器，合上SC线006断路器。进行SC线路核相工作时，以SD变电站10kV0514PT提供的各相电压作为基准点,分别进行相关数据测试。①、在分段010断路器断开，1#主变011断路器、SC线006断路器合上时，SD变0514PT(Ⅰ母)A、B、C各相电压与SC线0524PT(Ⅱ母)A、B、、C各相电压的同相相位差分别均均为60°左右;各相电压的同相压差变化更大，分别如下表(1)中的数据：②、由于发现所测数据比较特别，又怀疑所使用的相位表有损坏、性能不好。决定以110kVSD变电站1#主变的35千伏Ⅰ母的母线3514PT电压为基准点，在分段010断路器断开、1#主变011断路器、SC线006断路器合上的条件下，分别测对SD变10千伏Ⅰ、Ⅱ母相关数据。3514PT(Ⅰ母)A、B、C各相电压分别对与0514PT(Ⅰ母)A、B、C三相电压和SC线的0524PT(Ⅱ母)母A、B、、C三相电压之间的压差分别如下表(2)中的数据：用表(2)中的数据为参考值，分别以3514PT的A、B、C相为基准点，用作图法绘出3514PT、0514PT、0524PT电压它们之间的相量图如上图(2)所示。可以看出：1、35千伏3514PT的电压与0514PT、0524PT的同相电压相差31V～33V左右，相位分别超前(或)滞后30°。经分析，这是由于SD变1#主变的接线组别高低压侧的Y/△—11接法造成，属于正常。2、0514PT与0524PT的同相电压互差60°，并且0514PT的同相电压超前0524PT的同相电压。决定了在此时的10千伏系统中，无论对SC线的A、B、C三相怎么调相，都无法满足两个10千伏系统的同相。以上是本次核相工作中遇到的新问题。初步分析可能是由于SL线线路的换相导致错相，与35kVLJS变电站1#主变压器的接线组别共同造成两个待并列系统同相相位差60°。二、分析我们知道，对于电力系统的A、B、C三相，其变化排列组合有6种，它们是：①ABC②ACB③BAC④BCA⑤CAB⑥CBA。假设以110kVSD变电站1#主变的高、低压侧参数、相量为基准点，并且SD变电站高压侧进线系统为ABC顺序排列的系统正常状态。当这6种变化排列的相序都分别输入35kVLJS变电站高压进线系统，再经过1#主变压器后，其低压侧的相量参数变化如下图(3)～图(8)相量所示，然后再与正常状态的相量图对比分析，找出原因。但要注意的是，无论LJS变电站高压侧进线系统怎么的变化，在作相量分析的时候，始终要以分别实际接入LJS变电站变压器高压侧的桩头一一对应来画相量。例如、正常状态时接入变压器高压侧的实际桩头为ABC三相顺序排列，作出此正常状态时的变压器高、低压侧相量图如图(3)所示;当接入变压器高压侧的桩头变化为BAC三相顺序排列时，高压侧的桩头变化为BAC三相顺序排列的B相、A相、C相一定要与高压侧的实际桩头为ABC三相顺序排列的A相、B相、C相在相量图的空间位置上要一一对应，如图(6)所示。通常由于变压器的高压侧绕组是星形接法。变压器低压侧绕组是三角形接法，即a相绕组的头接b相绕组的尾，b相绕组的头接c相绕组的尾，c相绕组的头接a相绕组的尾。当变压器高压侧、由正常的ABC接法分别变化为ACB、BAC、BCA、CAB、CBA时，低压侧绕组的三角形的固定接线会使Uab相量随变压器高压侧三相电压输入顺序的变化而变化。㈠、当输入35kVLJS变电站进线系统为ABC排列时，1#变压器的高、低压侧接线组图和相量图如下图(3)所示，可以看出，此时为系统正常的状态相量图。㈡、当输入35kVLJS变电站进线系统为ACB排列时，变压器的高、低压侧接线组图和相量图如下图(4)所示，可以看出，此时低压侧的Uab相量滞后正常状态时图(3)中的低压侧Uab相量60°。㈢、当输入35kVLJS变电站进线系统为BCA排列时，变压器的高、低压侧接线组图和相量图如下图(5)所示，可以看出，此时低压侧的Uab相量超前正常状态时图(3)中的低压侧Uab相量120°㈣、当输入35kVLJS变电站进线系统为BAC排列时，变压器的高、低压侧接线组图和相量图如下图(6)所示，可以看出，此时低压侧的Uab相量滞后(或超前)正常状态时图(3)中的低压侧Uab相量180°，即互为反相。㈤、当输入35kVLJS变电站进线系统为CAB排列时，变压器的高、低压侧接线组图和相量图如下图(7)所示，可以看出，此时低压侧的Uab相量滞后正常状态时图(3)中的低压侧Uab相量120°㈥、当输入35kVLJS变电站进线系统为CBA排列时，变压器的高、低压侧接线组图和相量图如下图(8)所示，可以看出，此时低压侧的Uab相量超前正常状态时图(3)中的低压侧Uab相量60°从以上的6种接线组别的相量变化中可以看出，满足LJS变电站1#主变压器低压侧的同相电压滞后于110kVSD变电站1#主变低压侧同相电压并互差60°相位的，输入35kVLJS变电站高压进线系统只有一种即ACB顺序排列(图4所示)。为了验证35kVLJS变电站高压进线系统是否为ACB排序。将35kVSL线转至冷备用，做好停电安全措施后，在LJS变电站35kV门型杆上互换1#主变压器35kV高压侧C、B相。然后经过相关的复电操作，实测C、B相互换后的各相数据，其各相电压的同相相位差分别均均在0°左右，各同相压差变化如下表(3)：所有仪表仪器指示正常，符合系统并列条件，将分段010断路器合上后并列运行系统一切正常，也证实了前面的分析是正确的。三、结论综上所述对于两个即将并列运行的系统，除了考虑系统并联运行、变压器并列运行必须满足的条件外，还应综合考虑实际工作中接入变压器原副绕组桩头的接线和输电线路相别的影响。若相应的各相间存在着60°、120°或180°的相角差的话，以上的分析方法可供借鉴。