[发明专利]一种特高压换流站的站用变压器过励磁保护的配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种特高压换流站500kV站用变压器过励磁保护的配置方法。

背景技术

直流输电主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网，换流站是直流输电系统的核心，完成交流和直流之间的变换。±800kV换流站是目前国内电压等级最高的换流站，站用电一般考虑站内引接2回站用电源，站外引接1回站用电源。站内2回站用电源接至站内交流GIS设备，电压等级为500kV，设置两台站用变压器，低压侧电压等级为10kV。

特高压换流站站用电负荷一般为10MVA，但考虑到500kV变压器额定容量不宜低于40MVA，故一般按40MVA选择。500kV站用变压器装设以下电量主保护和后备保护：纵差保护、过励磁保护、高压侧过流、中性点过流、高压侧过负荷、低压侧过流以及500kV断路器失灵保护。站用变压器回路配置电流互感器满足差动、过流、过负荷及失灵等保护的电流采集要求，配置电压互感器满足过励磁保护的电压采集要求。

站用变压器功率及电能量测量点可以设置在站用变压器低压侧，不需要采集高压侧电压量。故可以认为，仅过励磁保护要求站用变压器高压侧回路配置三相电压互感器。

目前，特高压换流站站用变压器回路一般采用AIS设备，采用架空线进行连接，占地面积较大，不利于换流站的总体布局。但是AIS电压互感器价格便宜，对工程投资影响不大，故一般均设置三相电压互感器。

随着GIS设备的大规模应用，GIL连接方式受到越来越多的关注，占地小、连接可靠等优势明显。但是GIL连接方式要求回路电压互感器采用GIS型式，造价比AIS型式需增加3*31.8＝95.4万，经过分析，除去电压互感器的差价，GIL连接能比架空连接节省工程投资。

为更好的在换流站站用变压器回路中应用GIL连接方式，优化总平布置，降低工程造价，特深入研究站用变的过励磁保护配置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能够推广应用GIL连接方式的特高压换流站的站用变压器过励磁保护的配置方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的特高压换流站的站用变压器过励磁保护的配置方法是：所述特高压换流站的电压等级为500kV，站用变压器回路采用GIS设备，且取消站用变压器回路的电压互感器，在站用变压器与所述GIS设备之间采用GIL连接方式。

所述的特高压换流站分为送端和受端换流站，其中所述受端换流站交流系统工频稳态过电压水平≤1.1p.u，站用变压器最高工作磁通密度为1.65～1.76T，低于1.8～2T的饱和磁通密度。

本发明所述的特高压换流站500kV站用变压器，在系统稳态过电压水平≤1.1p.u时，可以长时间运行，可不配置过励磁保护，进而取消该回路电压互感器；从而节省工程投资，优化总平布置，为特高压站用变回路推广应用GIL连接方式奠定良好基础。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的特高压换流站的站用变压器过励磁保护的配置方法是：所述特高压换流站的电压等级为500kV，站用变压器回路采用GIS设备，且取消站用变压器回路的电压互感器，在站用变压器与所述GIS设备之间采用GIL连接方式。

本发明所述的特高压换流站分为送端和受端换流站，其中所述受端换流站交流系统工频稳态过电压水平≤1.1p.u，站用变压器最高工作磁通密度为1.65～1.76T，低于1.8～2T的饱和磁通密度。

本发明所述换流站中的站用变运行在低负荷，铁芯等金属构件及变压器油温度较低，有利于提高变压器的过励磁能力，此类变压器的正常工作磁通密度一般在1.5～1.6T，饱和磁通密度为1.8～2T。

磁通密度对于给定的变压器，K可视为常数；f为系统频率，基本不变；故B仅与系统电压成正比。

特高压换流站分为送端和受端换流站。受端换流站交流系统工频稳态过电压水平较低，一般≤1.1p.u，即站用变最高工作磁通密度为1.65～1.76T，低于饱和磁通密度，不会导致铁芯饱和。由于特高压换流站站用变的特殊性，具备较强的过励磁能力，参考IEEEV01PAS.No8规定的变压器过励磁特性曲线，在1.1p.u运行条件下，变压器可以长时间运行。故本发明认为特高压换流站500kV站用变在系统稳态过电压水平≤1.1p.u时，可以长时间运行，可不配置过励磁保护，进而取消该回路电压互感器。