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案例实操丨新能源风电场站负荷模拟式继电保护向量检查
发布时间:2026/01/30武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司

风电场站一次系统结构相对标准,通常是 “多点汇集、单点或少量出口”结构,主要分为两级电压,遵循清晰的汇集路径,所有集电线路汇聚到风电场中心的升压站,通过一回或两回高压输电线路,将整个风电站的电能送入电网系统。

传统电压电流非同源施加试验通过施加一次高压和一次大电流对变电站进行负荷模拟式继电保护向量检查,该方案对于主变本体上升高座套管 CT 和主变差动比较棘手。主变本体套管 CT 采用传统电压电流非同源施加试验方法施加电流方式时,由于变压器阻抗和一次接线等各种因素影响导致施加的电流无法穿过变压器,无法完成试验。另外,主站保护差动校验时需要使用 2-3 套电流源加在变压器高中低三侧,试验过程比较复杂且受到现场干扰和同步性的影响,试验效果不理想。

因此本次选用电压电流同源施加方案,使用 HTB-8000  负荷模拟向量检查装置进行新能源场站投运前负荷模拟式继电保护向量检查试验,完成风电场的高低压侧和主变向量检查。该装置采用串补和并补电容新方法完成变压器和间隔通流试验,多模块组合设计,大幅减少体积和重量,降低对工作电源功率的要求,适用于各电压等级厂站以及敞开式主接线结构和 GIS 结构变电站等。

 

△   现场试验装置

此次使用全站通压设备同时校验高压侧线路、母线和低压侧所有 PT 电压互感器核相定相,使用 HTB-8000  负荷模拟向量检查装置校验 22 0kV 线路 间隔 22 0kV 母线间隔、 主变 22 0kV 间隔、 主变高低压套管、 主变 35 kV 间隔 35 kV 系统所有间隔 和主变本体套管零序和间隙电流、互感器的变比和极性等。

根据主变压器铭牌计算可得 HTB-8000  在高压侧施加 1300V 电压, 28A 的电流,在低压侧间隔产生 176A 的电流。

试验过程

HTB-8000  三相输出接入至 220kV 出线断引处加压注流,在低压侧选取一个间隔三相短接接地。使用 220V 电压转接盒子接至低压侧保护 ,即可在一次侧查看高压侧、主变、低压侧保护向量检查结果

 

高压侧线路和主变间隔电流互感器变比为 1250/1 ,间隙为 100/1 ,因过感性负载滞后角度 90 °,在一次侧电流相较于电压的相角是 -90 °,线路保护装置因为一次侧的电流互感器 P1 指向 220kV 母线,装置施加电流是从 P2 流向母线,故此线路保护装置显示的电压是正序,角度是 0.22A 90 °正序。

 

同理主变保护从母线 P1 流过 P2 至主变,主变高压侧电流角度约为 0.22A 270 °( -90 °)正序,主变保护差流计算值为 0 。由此可得,高压侧线路保护一二次接线正确。主变保护电压电流角度、差流等符合预期结果。

接下来进行主变零序、间隙电流互感器校验,使用短接线短接间隙电流互感器部分,间隙和零序电流互感器试验结果正常。

 

风电场高压侧的结构相对简单,出线间隔通常只有一条并网线路,使用电压电流同源施加方式进行负荷模拟式继电保护向量检查时不需要更换注流点,通过倒闸方式可以方便高效完成全站高压侧、低压侧间隔和主变等设备投运前的向量检查试验。

 

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