變壓器空載合閘過程中的和應(yīng)涌流及應(yīng)注意的問題
| 關(guān)鍵詞：變壓器 空載合閘 勵(lì)磁涌流 0前言 當(dāng)發(fā)電廠或變電所內(nèi)母線上連接兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的變壓器時(shí)，如果一臺(tái)變壓器進(jìn)行空載合閘，在變壓器繞組中將出現(xiàn)勵(lì)磁涌流，與此同時(shí)，在與其并聯(lián)運(yùn)行的其它中性點(diǎn)接地變壓器繞組中也將出現(xiàn)浪涌電流，稱作和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流與勵(lì)磁涌流密切相關(guān)，交替產(chǎn)生。當(dāng)變壓器的勵(lì)磁涌流處于峰值附近時(shí)，母線電壓的瞬時(shí)值較低，此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生和應(yīng)涌流；當(dāng)變壓器的勵(lì)磁涌流處于間斷期間，勵(lì)磁涌流為零；母線電壓恢復(fù)到額定電壓附近，變壓器在勵(lì)磁涌流的直流分量和高電壓共同作用下將產(chǎn)生和應(yīng)涌流。和應(yīng)涌流的性質(zhì)不僅取決于變壓器是否空載，還與變壓器中性點(diǎn)是否接地有關(guān)。中性點(diǎn)不接地時(shí)，將只產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，不產(chǎn)生和應(yīng)涌流，如圖1所示。本文僅以雙母線連接方式為例，說明和應(yīng)涌流的相關(guān)問題。 1 和應(yīng)涌流的特點(diǎn) 變壓器空載合閘產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)含有很大的直流分量和大量的非周期分量，該直流分量流經(jīng)其并聯(lián)的 (假設(shè)變壓器A運(yùn)行于I母線，啟動(dòng)變壓器C運(yùn)行于H母線．變壓器A、C中性點(diǎn)接地運(yùn)行，變壓器B停運(yùn)) 中性點(diǎn)接地變壓器的勵(lì)磁電抗，使變壓器鐵心趨向飽和，從而產(chǎn)生相應(yīng)的和應(yīng)涌流。其特點(diǎn)為： (1)相對(duì)于勵(lì)磁涌流而言，和應(yīng)涌流為負(fù)(反)向的，即當(dāng)變壓器空載合閘而鐵心為正向飽和時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行變壓器的鐵心趨向反向飽和．如圖l所示-變壓器B空載合閘時(shí)，變壓器B中的勵(lì)磁涌流方向、變壓器A和變壓器C勵(lì)磁電抗中和應(yīng)涌流的方向如圖示箭頭所指方向。 (2)變壓器由初始的不飽和狀態(tài)逐漸過渡到飽和狀態(tài)，和應(yīng)涌流將由小到大逐步增長(zhǎng)，和應(yīng)涌流的大小與勵(lì)磁涌流的大小有關(guān)。 2 和應(yīng)涌流存在的問題 相對(duì)于和應(yīng)涌流的上述特點(diǎn)，存在如下相應(yīng)的問題： (1)由于和應(yīng)涌流方向相對(duì)于勵(lì)磁涌流方向反向。當(dāng)系統(tǒng)中某臺(tái)變壓器空載合閘時(shí)，零序電流通過兩變壓器中性點(diǎn)、大地進(jìn)入運(yùn)行變壓器，可能引起運(yùn)行變壓器零序過流保護(hù)誤動(dòng)跳閘，如圖1虛線所示。變壓器B空載合閘時(shí)，零序電流通過接地中性點(diǎn)回路流入變壓器A和C，可能造成變壓器A或C零序保護(hù)誤動(dòng)。 (2)由于大容量變壓器空載合閘的暫態(tài)過程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，和應(yīng)涌流增長(zhǎng)也較緩慢．運(yùn)行變壓器的差動(dòng)保護(hù)有可能在變壓器空載合閘一段時(shí)間后，由于和應(yīng)涌流誤動(dòng)跳閘。 3 對(duì)和應(yīng)涌流存在的問題應(yīng)采取的措施大型新建發(fā)電廠的一期工程多為兩臺(tái)機(jī)組，包括兩臺(tái)主變壓器和一臺(tái)啟動(dòng)變壓器，其變電所內(nèi)母線變壓器的連接方式，不管是雙母線(或帶旁路)接線方式還是3／2接線方式，為保證每條母線上只有一臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)接地運(yùn)行，只將其中兩臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)接地運(yùn)行：如果其中一臺(tái)中性點(diǎn)接地變壓器停運(yùn)檢 修，應(yīng)將另一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)投入接地并投到該母線上。針對(duì)上述變壓器運(yùn)行方式及和應(yīng)涌流存在的問題，應(yīng)采取相應(yīng)的防范措施。 3.1 存在的問題與防范 1)運(yùn)行中發(fā)生過當(dāng)系統(tǒng)中某臺(tái)變壓器空載合閘時(shí)，正在運(yùn)行的變壓器零序過流保護(hù)誤動(dòng)跳閘事故。針對(duì)此事故的防范措施是：口正確計(jì)算各種系統(tǒng)運(yùn)行方式下其它變壓器空載合閘時(shí)在本變壓器中性點(diǎn)流過的******零序電流值，正確整定變壓器零序電流保護(hù)的各段定值，防止零序保護(hù)誤動(dòng)；口應(yīng)盡量使設(shè)備在正常接線運(yùn)行方式下運(yùn)行，設(shè)法減少或避免在特殊運(yùn)行方式-下運(yùn)行，以防止零序保護(hù)定值可能不滿足特殊運(yùn)行方式的要求而造成零序保護(hù)誤動(dòng)作。 2)針對(duì)和應(yīng)涌流的產(chǎn)生原理，防止和應(yīng)涌流的產(chǎn)生、防范措施是：口空載合閘前，將合閘變壓器中性點(diǎn)不接地。使其合閘時(shí)只產(chǎn)生勵(lì)磁涌流而不產(chǎn)生和應(yīng)涌流。需要注意的是，如果將合閘變壓器中性點(diǎn)不接地，應(yīng)考慮變壓器空載合閘時(shí)的過電壓?jiǎn)栴}，采取措施防止沖擊過電壓損壞變壓器鐵心或絕緣、口空載合閘前，將合閘變壓器中性點(diǎn)接地，聯(lián)系調(diào)度短時(shí)停運(yùn)運(yùn)行變壓器中性點(diǎn)，如圖1所示。可短時(shí)停運(yùn)變壓器A中性點(diǎn)，但應(yīng)考慮此種情況下合閘時(shí)局部系統(tǒng)可能失去接地中性點(diǎn)引起的過電壓而損壞變壓器。 3)現(xiàn)有大型變壓器多采用比率制動(dòng)特性原理的差動(dòng)保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)的最小動(dòng)作電流一般整定為0.1~0.5倍變壓器二次額定電流，最小制動(dòng)電流一般整定為0.8-1.0倍變壓器二次額定電流．定值整定的較小，空載合閘時(shí)和應(yīng)涌流有可能超過變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值，引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，為此，應(yīng)根據(jù)變壓器差動(dòng)保護(hù)的不同形式，在保證差動(dòng)保護(hù)靈敏度的前提下適當(dāng)整定變壓器差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作值，并抬高差動(dòng)保護(hù)定值門檻，防止差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)：我國(guó)大壩電廠、井岡山電廠就發(fā)生過因和應(yīng)涌流導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作跳機(jī)事故。究其原因，主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)機(jī)組廠用電系統(tǒng)處于非正常運(yùn)行方式，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值整定的相對(duì)較小，變壓器空載合閘時(shí)差動(dòng)保護(hù)因和應(yīng)涌流而誤動(dòng)。井岡山電廠變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值為1.330A，最小制動(dòng)電流3.716A(整定值為最小動(dòng)作電流為1.295A，最小制動(dòng)電流3.676A)，從差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值分析，只要適當(dāng)抬高差動(dòng)保護(hù)定值，就有可能避免這類事故。 3.2 應(yīng)采取的相應(yīng)措施 鶴崗發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程共兩臺(tái)機(jī)組，包括兩臺(tái)主變壓器和一臺(tái)啟動(dòng)變壓器，變電所采用雙母線帶旁路接線方式，每條母線上只有一臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)接地運(yùn)行；為防止上述和應(yīng)涌流存在的問題，建議公司采取相應(yīng)的防范措施： 1)電氣系統(tǒng)運(yùn)行方式應(yīng)盡量在正常運(yùn)行方式下運(yùn)行，在特殊運(yùn)行方式下運(yùn)行時(shí)應(yīng)做好安全防范措施。 2)公司運(yùn)行部應(yīng)在運(yùn)行規(guī)程中明確規(guī)定在變壓器空載合閘前，聯(lián)系調(diào)度，按照調(diào)度要求，投入合閘變壓器中性點(diǎn)，停運(yùn)待并母線上變壓器的中性點(diǎn)；或者將合閘變壓器中性點(diǎn)不接地，采取措施防止變壓器沖擊過電壓損壞變壓器鐵心或絕緣。 3)公司兩臺(tái)主變壓器和一臺(tái)啟動(dòng)變壓器差動(dòng)保護(hù)均采用比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)的最小動(dòng)作電流整定為0.5倍二次額定電流，最小制動(dòng)電流整定為1.0倍二次額定電流，電流整定值相對(duì)較小，為避免差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，應(yīng)重新校核差動(dòng)保護(hù)定值。 4 結(jié)束語 針對(duì)和應(yīng)涌流的原理、特性，我們應(yīng)對(duì)其有足夠的認(rèn)識(shí)，工作時(shí)做好安全防范措施。防止由于和應(yīng)涌流誤動(dòng)跳閘的事故發(fā)生，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 |
