关于抽水蓄能电站继电保护问题探究

国网新源控股有限公司白山抽水蓄能电站 吉林 吉林 132000

抽水蓄电站在设计上或多或少的存在着一些问题，尽管有这些问题的存在，但是传统的抽水蓄电站仍然被沿用着，这就导致抽水蓄电站的继电功能在很大程度上受到了限制。目前，抽水蓄电站主要存在的问题是：蓄电不能计算变压器两侧的短路电流、无法对机变单元接线的主变压器相间短路后备保护进行科学配置、无法对高压厂用变压器和励磁变压器的主保护进行合理配置等等。全文将对以上提到的问题进行探究，希望本文能够起到供人借鉴的作用。

1 正确计算变压器两侧的短路电流

在日常的工作中，人们常常将变压器两侧的短路电流称之为最小电流，并且，这种最下短路电流的数值大概为三相短路电流的0.886倍，因此，人们就将“三相短路电流*0.886”所得的数值称之为两相电流。如果在我们想要保护的位点与短路的位点之间没有变压器的话，那么“三相短路电流*0.886”所得的数值就是两相电流的数值。然而，如果在我们想要保护的位点与短路的位点之间有变压器的话，同时变压器的接线组别是Dy类亦或是d类的话，那么，通过“三相短路电流*0.886”的这种算法所得的数值与真正两相电的数值是存在差异的。

通过下图我们能够清楚的看到，yn侧的两相短路电流和yn侧故障相对应的D侧两相绕组的相电流为：

当yn两侧发生短路的时候，其电流计算为：

IBA=IBC=√3/2*√3/3=1/2=0.5

因此，D侧的三相电就为：

IA=0.5(A)

IB=1.0(A)

IC=0.5(A)

通过上面的计算，其主要表示的电流值为：一种是当n侧发生短路时的D侧的电流值，另一种是当yn侧发生三相短路时的D侧电流之比。并且，从这些组数据中，我们并没有看到0.886这个数字。上述的研究针对y类变压器的研究一样可行。

2 合理配置机变单元接线的主变压器相间短路后备保护

当抽水蓄电站出现GCB断开的情况时，就会有主变压器倒送回厂的现象发生，并且发生的频率也会很高。针对电流的保护而言，是很难达到电流保护的效果的。真对这种情况我们提出了以下两种解决方案：一种是通过变压器两侧的高压复压过程进行电流的保护；另一种是通过变压器两侧的低压复压进行电流的保护。但是，这两种保护机制的前提是要GCB合上或者是在机电组正常运行的情况下进行的。较为科学合理的做法是，相关的工作人员要在充分的利用GCB辅助点的情况下进行，这是因为，只有在GBC处于断合的状态时，对于电流的保护作用才能充分的发挥。我们做过这样一个假设，如果将主变压器的电流保护取消了，并且只进行如下的保护：利用发电机的复压对电流进行保护；利用主变压器高压侧的复压对电流进行保护。在这种情况下，能否实现全部状态下的电流保护呢。当GCB处于闭合的状态时，在机组处于发电或者抽水的工作中时，如果变压器、发电机等都出现了短路的情况时，这个时候整个系统的复压电流保护就会同时启动，与此同时，GCB也会随之关机。如果出现了相间短路的情况，那么这是就要迅速的对短路的母线进行切除，从而保证整个系统的工作不被间断。

通过以上我们能够发现，有些时候是不需要对主变压器的内测电流进行保护的，如果我们将这个电流的保护措施去除的话，不但对整个系统没有多余的影响，反而在进行详细计算时可以大大降低动作时间

3 对高压厂用变压器和励磁变压器的主保护进行科学配置

从抽水蓄能站的角度出发，当高压厂中所需的变压器以及其他设备等的总容量在都小于6.3MVA的情况下，这些设备都会尽可能的以电流段速为主，这对于三相绕组的变压器而言，是合乎情理的。对于大型的机械而言，其主要以大型的封闭母线为主。对于高压厂的变压器以及其他的设备而言，他们基本上都是以单项的变压器为主。根据实验研究我们发现，大型变压器发生短路的次数与相关匝线发生短路的次数都很高，而干式单相变压器绕组以及高压侧引出线发生短路的次数是相对较少的。在经过了不断的研究与数据对比后，我们发现，匝间的短路情况在大的变压器中发生的次数是非常频繁的。一旦匝间短路的情况发生了，那么绕组的电流就会增大，但是高压侧的电流却没有太大的变化。我们以正常情况下，高压侧的最大通过电流的参照标准，很明显，当匝间发生短路时，电流的情况是不符和标准的。针对以上的这些情况，笔者认为应该采取差动保护的方法对电流进行脑胡。另外，笔者通过查找文献并结合相关调查得知，匝间短路对于差动保护法具有一定的灵敏性，并且差动保护法符合《水力发电厂继电保护设计规范》中的相关规定，因此具有一定的可行性。

4 结论

在对抽水蓄能电站继电问题进行探究后，我们不难发现，抽水蓄能电站继电的保护在设计上存在着很多不合理的因素，并且到目前为止，很多相关的习惯性做法也是经不起推敲的，这些不合理因素的存在严重的影响了相关人员的工作，以及相关设备运作的安全性、可靠性。因此，为了更好的对抽水蓄能电站的继电进行保护，那么就需要相关工作人员对现存问题的产生根本进行研究分析，并且对问题进行仔细的揣摩，随后经过不断的计算与实践，找出科学合理的方法对问题进行解决，这样才能使抽水蓄能电站的继电保护发挥出最大的价值。