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海陽核電1號機組倒送電輔助變壓器沖擊試驗保護分析

文檔作者：張雪華，陳騰飛文檔來源：山東核電有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年03月23日
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Nuclear Power Technology
核電技術(shù)
海陽核電1號機組倒送電輔助
變壓器沖擊試驗保護分析
張雪華，陳騰飛
(山東核電有限公司，山東煙臺265116)
摘要：廠用母線受電是核電工程建設(shè)中的重要里程碑節(jié)點，也是海陽核電一期工程聯(lián)合隊首
次開展的大型綜合調(diào)試啟動項目，該里程碑節(jié)點的成功實現(xiàn)，標志著廠內(nèi)能夠獲得穩(wěn)定的電
源，為后續(xù)即將展開的大面積調(diào)試提供了可靠的電源保障。文章介紹了海陽核電1號機組廠用
母線受電期間輔助變壓器沖擊過程，對沖擊過程中的臨時保護定值計算和母聯(lián)電流波形進行
初步分析。
關(guān)鍵詞：輔助變；GIS;臨時定值；沖擊試驗
中圖分類號：TL38文獻標志碼：A文章編號：1674-1617(2014)04-0302-04
RAT Impact Test Analysis for Unit 1 of Haiyang
Nuclear Plant during Initial Energization
ZHANG Xue-hua, CHEN Teng-fei
(Shandong Nuclear Power Co., Ltd., Yantai of Shandong Prov. 265116, China)
Abstract: Plant bus initial energization is an important milestone during nuclear
plant construction, which is also the first large commissioning item for Haiyang
Joint Startup Team, The completion of this milestone marks reliable power supply
to the plant, which will guarantee the power supply to the upcoming large area
commissioning. This article briefly described the RAT impact test for Unitl of
Haiyang Nuclear Power Plant during initial energization, has a preliminary analysis
to the temporary protection value calculation and Bus coupler current waveform.
Key words: reserve auxiliary transformer (RAT); gas insulated switchgear (GIS);
temporary set-point; impact test
CLC number: TL38 Article character: A Article ID: 1674-1617(2014)04-0302-04
變壓器在第一次投入運行前，應(yīng)在額定電壓
流，其值可達6~8倍額定電流。勵磁涌流開始
下進行沖擊合閘。沖擊試驗的目的有兩個：
衰減較快，一般經(jīng)0.5~1s即減到0.25~0.5倍
1)在拉開空載變壓器時，有可能產(chǎn)生操作過
額定電流，由于勵磁涌流產(chǎn)生很大的電動力，為
電壓，為了檢查變壓器絕緣強度能否承受全電壓
了考核變壓器的機械強度，同時考核勵磁涌流衰
或操作過電壓，需要做沖擊試驗。
減初期是否造成繼電保護裝置誤動作，需要做沖
2)在帶電投入變壓器時，會產(chǎn)生勵磁涌
擊試驗。
收稿日期：2014-09-21
作者簡介：張雪華(1974-)，男，蒙古族人，高級工程師，學士，從事繼電保護方向的工作。
302
中國核電
CHINA NUCLEAR POWER
第7卷第4期2014年12月
核電技術(shù)
1輔助變壓器簡介
沈陽變壓器集團有限公司承制，該變壓器為三相
海陽核電1號機組兩臺輔助變壓器由特變電工
有載調(diào)壓分裂變壓器，詳細參數(shù)見表1。
表1海陽核電1號機組輔助變壓器參數(shù)
Table 1 RAT parameters of Haiyang Unit 1
序號
名稱
參數(shù)信息
額定容量
88000/44000-44000/29500 KVA
2
電壓組合
230±×1.25%/10.5-10.5/10.5 kVA
3
額定電流
221/2419.4-2419.4/936.5A
聯(lián)結(jié)組別
YNyn0-yn0+d
額定頻率
50Hz
冷卻方式
ONAN(油侵自冷)/ONAF(油侵風冷)(70%/100%)
HV-LV1:18%
7
短路阻抗
HV-LV2:18%
2輔助變壓器沖擊試驗
2.2母聯(lián)充電過流保護臨時定值
2.1沖擊試驗過程介紹
由于輔助變壓器是第一次受電，考慮到勵磁
海陽核電1號機組倒送電中的電源來自煙臺海
涌流和輔助變壓器可能出現(xiàn)短路的情況，需要投
發(fā)變電站，經(jīng)過220kV線路進入現(xiàn)場220kV開關(guān)
入母聯(lián)充電過流保護，該保護在正常運行時退
站，如圖1所示。
出。母聯(lián)充電保護裝置分兩種：一種是母線保護
中配置的母聯(lián)充電保護；另一種是母聯(lián)斷路器保
220kV
護中的充電保護。
線路
海陽核電一期工程中的母線保護和母聯(lián)斷路
220 kV
器保護是相互獨立的設(shè)備，母聯(lián)斷路器保護有獨
開關(guān)站
立的屏柜和電源，不受母線差動保護運行狀態(tài)的
影響，0.4s(400ms)內(nèi)均可起動充電過流保
1號輔助變壓器4B及
號輔助變壓器4A及
低壓側(cè)共箱母線
低壓側(cè)共箱母線
護。使用母聯(lián)斷路器保護進行充電保護，操作靈
活、快捷。
圖1海陽核電1號機組倒送電示意圖
Fig.1 The sketch of initial energization
表2為系統(tǒng)基準參數(shù)。
兩臺輔助變壓器通過位于現(xiàn)場220kV開關(guān)
表2系統(tǒng)基準參數(shù)
Table 2 System basic parameters
站GIS的母聯(lián)開關(guān)進行充電，首先對1號輔助變
壓器A進行沖擊，共沖擊4次，每次間隔不少于
各個電壓等級
對應(yīng)的基準
5min,第一次沖擊持續(xù)時間應(yīng)不少于10min,后
基準電壓/kV
電流/kA
基準容量
3次沖擊持續(xù)時間應(yīng)不少于5min。完成1號輔助變
1 000 MVA
220
2.62
壓器A沖擊后，對1號輔助變壓器B進行沖擊，沖
擊過程同輔助變壓器A一樣。
10.5
54.98
在分別完成對兩臺變壓器的沖擊后，對1號輔
經(jīng)過計算，充電保護定值見表3。
助變壓器A和B同時進行沖擊，共沖擊1次。
303
Nuclear Power Technology
核電技術(shù)
表3充電保護定值表
表41號輔助變壓器A沖擊試驗數(shù)據(jù)
Table 3 Charging protection settings
Table 4 The impact test data for RAT 1A
運行狀態(tài)
定值名稱
電流/A
延時/s
電流二次最大值/A
沖擊順序
沖擊時間
備注
母聯(lián)充
充電過流1段
0.9
0.01
(從波形中估測)
一臺輔助變壓器
充電過流Ⅱ段
第一次
3:23:14
0.542
0.49
0.3
第二次
3:45:37
0.659
母聯(lián)充
充電過流1段
1.8
0.01
CT變比：
第三次
4:03:18
0.873
1200/1A
兩臺輔助變壓器
充電過流Ⅱ段
0.49
0.3
第四次
6:07:13
0.882
2.3輔助變壓器沖擊試驗保護分析
(1)1號輔助變壓器A的沖擊試驗
表51號輔助變壓器B沖擊試驗數(shù)據(jù)
1號輔助變壓器A沖擊試驗在2012年12月11日
Table 5 The impact test data for RAT 1B
3點23分開始，6點53分結(jié)束，共沖擊4次。本文選
電流二次最大值/A
沖擊順序
沖擊時間
備注
取第一次沖擊試驗時的220kV母聯(lián)電流波形圖，
(從波形中估測)
如圖2所示。
第一次
7:23:01
0.703
第二次
8:11:47
1.079
CT變比：
第三次
8:32:14
0.728
1200/1A
圖21號輔助變壓器A第一次沖擊試驗?zāi)嘎?lián)電流波形圖
第四次
8:53:56
0.560
Fig.2 Tie breaker current wave of the
RAT 1A first impact test
從表5可以看出，第二次沖擊時電流最大二
從圖2可看出，勵磁涌流最大二次瞬時值在
次瞬時值為1.079A,該值超過了充電過流I段
0.54A左右，該值小于充電過流I段臨時定值
臨時定值0.9A,但是由于過流I段臨時定值的
0.9A,經(jīng)0.1s衰減后的最大值小于充電過流Ⅱ
延時時間為0.1s,即超過0.9A后持續(xù)0.1s保護
段臨時定值0.49A,母聯(lián)保護不會動作。
動作，在0.08ms后電流最大二次瞬時值衰減為
1號輔助變壓器A沖擊波形如圖3所示。
0.8A左右，小于充電過流I段臨時定值，所以
保護不會動作。本次沖擊波形如圖4所示。
圖41號輔助變壓器B第二次沖擊試驗?zāi)嘎?lián)電流波形圖
圖31號輔助變壓器A第一次沖擊試驗波形圖
Fig.4 Tie breaker current wave of the
Fig.3 The first impact test wave of
RAT 1B second impact test
RAT 1A
(3)1號輔助變壓器A和B同時沖擊試驗
4次沖擊試驗數(shù)據(jù)見表4。
兩臺輔助變壓器同時沖擊試驗在2012年12月
(2)1號輔助變壓器B的沖擊試驗
1號輔助變壓器B的沖擊試驗與1號輔助變壓
11日9點19分開始，共沖擊1次，同時沖擊試驗中
母聯(lián)電流波形如圖5所示。
器A的沖擊試驗基本相同，1號輔助變壓器B沖擊
從圖5可以看出，同時沖擊時的勵磁電流最
試驗在2012年12月11日7點23分開始，8點58分結(jié)
大二次瞬時值為1.358A左右，該值小于兩臺沖
束，共沖擊4次。沖擊試驗數(shù)據(jù)見表5。
304
中國核電
CHINA NUCLEAR POWER
第7卷第4期2014年12月
核電技術(shù)
擊試驗的充電過流I段臨時定值1.8A,經(jīng)0.18s
從沖擊波形圖可以看出，在0.1s(100ms)
衰減后的電流遠小于充電過流Ⅱ段臨時定值
后，兩臺輔助變壓器的電流還是超過了1.5A,
0.49A。
如果按照原定值將會導致保護裝置動作。
3結(jié)束語
本文主要是讓大家了解海陽核電1號機組倒
送電期間，輔助變壓器沖擊試驗中母聯(lián)充電過
圖5同時沖擊兩臺輔助變壓器時母聯(lián)電流波形圖
流保護定值的計算，以及在試驗過程中的大致
Fig.5 The breaker current waves of
流程和相關(guān)波形和數(shù)據(jù)，為后續(xù)調(diào)試工作提供
RAT 1A and 1B impact test simultaneously
一些經(jīng)驗。
(4)保護方向測量中充電過流保護
為了校核和驗證二次回路接線正確和整套保
參考文獻：
護裝置整定正確性，在2012年12月13日，公司組
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織負荷進行保護方向測量。在投人運行兩臺變壓
3(4):308-315. (WANG Ning. Analysis on
器前，電網(wǎng)調(diào)度對充電保護定值提出質(zhì)疑，并下
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達了新的定值，兩份定值對比見表6。
Nuclear Power, 2010, 3(4): 308-315.)
[2]朱偉.核電廠發(fā)電機變壓器組繼電保護裝置的應(yīng)用
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[J],中國核電，2013,6(3)：197-202.(ZHU
Table 6 Settings comparison
Wei. Application of relay protection device
定值名稱
電流/A
延時/s
for generator transformer group of nuclear
power plant [J], China Nuclear Power, 2013,
充電過流1段
1.8
0.01
6.(3):197-202.)
充電過流Ⅱ段
0.49
0.3
[3]山東核電有限公司海陽1號機組廠用系統(tǒng)首次受
原定值
過流1段
0.5
0.1
電方案0版[R],2012.(Shandong NuclearPower
Co., Ltd. The first-time power receiving
過流Ⅱ段
0.4
0.3
plan for the plant service systems of Unit 1 of
充電過流Ⅰ段
1.8
0.01
Haiyang NPP, Version 0 [R], 2012.)
充電過流Ⅱ段
1.5
0.3
[4]DL/T684-1999大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定
新定值
過流1段
1.5
0.1
計算導則[S].中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會，
2000. (DL/T 684-1999 Guidance for heavy-duty
過流Ⅱ段
0.55
0.3
generator transformer relay protection setting
calculation [S]. The State Economic and Trade
從表6可以看出，原定值與新定值在充電過流
Commission of the People's Republic of China,
I段中一樣，主要是過流保護定值變動較大，在之
2000.)
前沖擊試驗中，僅計算充電過流定值，沒有考慮過
[5]賀家李，李永麗，董新洲，等.電力系統(tǒng)繼電保護
原理（第四版）[M].北京：中國電力出版社，2010.
流保護定值，電網(wǎng)調(diào)度下達新定值，原因如下：
(HE Jia-li, LI Yong-li, DONG Xin-zhou,
根據(jù)保護裝置設(shè)計，0.4s(400ms)內(nèi)充電
et. al. Electric System Relay Protection Theory
過流保護可以起動，這時間之外充電過流保護會
(Version 4)[M]. Beijing: China Electric Power
被閉鎖，在母線保護中沒有過流保護以及母差的
Press, 2010.)
CT極性尚未檢查（在帶負荷檢查極性前，認為相
[6]
李發(fā)海，朱東起.電機學（第三版）[M].北京：
關(guān)保護是不可靠的)，考慮到在400ms后出現(xiàn)三
科學出版社，2001.(LI Fa-hai,ZHU Dong-qi.
Electromechanics (Version 3)[M]. Beijing: Science
相短路等故障的情況，這時候需要在母聯(lián)斷路器
Press, 2001.)
保護中設(shè)置過流保護，該保護定值需要考慮三相
短路電流等故障情況。
305

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