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)母線上連接兩臺或兩臺以上的變壓器時，如果一臺變壓器進行空載合閘，在變壓器繞組中將出現(xiàn)勵磁涌流，與此同時，在與其并聯(lián)運行的其它中性點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)涌流與勵磁涌流密切相關(guān)，交替產(chǎn)生。當(dāng)變壓器的勵磁涌流處于峰值附近時，母線電壓的瞬時值較低，此時不會產(chǎn)生和應(yīng)涌流；當(dāng)變壓器的勵磁涌流處于間斷期間，勵磁涌流為零；母線電壓恢復(fù)到額定電壓附近，變壓器在勵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，還與變壓器中性點是否接地有關(guān)。中性點不接地時，將只產(chǎn)生勵磁涌流，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 變壓器空載合閘產(chǎn)生勵磁涌流時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運行于I母線，啟動變壓器C運行于H母線．變壓器A、C中性點接地運行，變壓器B停運) 中性點接地變壓器的勵磁電抗，使變壓器鐵心趨向飽和，從而產(chǎn)生相應(yīng)的和應(yīng)涌流。其特點為： (1)相對于勵磁涌流而言，和應(yīng)涌流為負(反)向的，即當(dāng)變壓器空載合閘而鐵心為正向飽和時，并聯(lián)運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，變壓器B中的勵磁涌流方向、變壓器A和變壓器C勵磁電抗中和應(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，和應(yīng)涌流的大小與勵磁涌流的大小有關(guān)。 2 和應(yīng)涌流存在的問題 相對于和應(yīng)涌流的上述特點，存在如下相應(yīng)的問題： (1)由于和應(yīng)涌流方向相對于勵磁涌流方向反向。當(dāng)系統(tǒng)中某臺變壓器空載合閘時，零序電流通過兩變壓器中性點、大地進入運行變壓器，可能引起運行變壓器零序過流保護誤動跳閘，如圖1虛線所示。變壓器B空載合閘時，零序電流通過接地中性點回路流入變壓器A和C，可能造成變壓器A或C零序保護誤動。 (2)由于大容量變壓器空載合閘的暫態(tài)過程持續(xù)時間長，和應(yīng)涌流增長也較緩慢．運行變壓器的差動保護有可能在變壓器空載合閘一段時間后，由于和應(yīng)涌流誤動跳閘。 3 對和應(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機組，包括兩臺主變壓器和一臺啟動變壓器，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變壓器的中性點接地運行，只將其中兩臺變壓器的中性點接地運行：如果其中一臺中性點接地變壓器停運檢 修，應(yīng)將另一臺變壓器中性點投入接地并投到該母線上。針對上述變壓器運行方式及和應(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)運行中發(fā)生過當(dāng)系統(tǒng)中某臺變壓器空載合閘時，正在運行的變壓器零序過流保護誤動跳閘事故。針對此事故的防范措施是：口正確計算各種系統(tǒng)運行方式下其它變壓器空載合閘時在本變壓器中性點流過的******零序電流值，正確整定變壓器零序電流保護的各段定值，防止零序保護誤動；口應(yīng)盡量使設(shè)備在正常接線運行方式下運行，設(shè)法減少或避免在特殊運行方式-下運行，以防止零序保護定值可能不滿足特殊運行方式的要求而造成零序保護誤動作。 2)針對和應(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不接地。使其合閘時只產(chǎn)生勵磁涌流而不產(chǎn)生和應(yīng)涌流。需要注意的是，如果將合閘變壓器中性點不接地，應(yīng)考慮變壓器空載合閘時的過電壓問題，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接地，聯(lián)系調(diào)度短時停運運行變壓器中性點，如圖1所示。可短時停運變壓器A中性點，但應(yīng)考慮此種情況下合閘時局部系統(tǒng)可能失去接地中性點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特性原理的差動保護，差動保護的最小動作電流一般整定為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，空載合閘時和應(yīng)涌流有可能超過變壓器差動保護動作值，引起差動保護誤動作，為此，應(yīng)根據(jù)變壓器差動保護的不同形式，在保證差動保護靈敏度的前提下適當(dāng)整定變壓器差動保護最小動作值，并抬高差動保護定值門檻，防止差動保護誤動：我國大壩電廠、井岡山電廠就發(fā)生過因和應(yīng)涌流導(dǎo)致差動保護誤動作跳機事故。究其原因，主要是因為當(dāng)時機組廠用電系統(tǒng)處于非正常運行方式，差動保護動作值整定的相對較小，變壓器空載合閘時差動保護因和應(yīng)涌流而誤動。井岡山電廠變壓器差動保護動作值為1.330A，最小制動電流3.716A(整定值為最小動作電流為1.295A，最小制動電流3.676A)，從差動保護動作值分析，只要適當(dāng)抬高差動保護定值，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機組，包括兩臺主變壓器和一臺啟動變壓器，變電所采用雙母線帶旁路接線方式，每條母線上只有一臺變壓器的中性點接地運行；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)運行方式應(yīng)盡量在正常運行方式下運行，在特殊運行方式下運行時應(yīng)做好安全防范措施。 2)公司運行部應(yīng)在運行規(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，停運待并母線上變壓器的中性點；或者將合閘變壓器中性點不接地，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)公司兩臺主變壓器和一臺啟動變壓器差動保護均采用比率制動特性的差動保護，差動保護的最小動作電流整定為0.5倍二次額定電流，最小制動電流整定為1.0倍二次額定電流，電流整定值相對較小，為避免差動保護誤動，應(yīng)重新校核差動保護定值。 4 結(jié)束語 針對和應(yīng)涌流的原理、特性，我們應(yīng)對其有足夠的認識，工作時做好安全防范措施。防止由于和應(yīng)涌流誤動跳閘的事故發(fā)生，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。 |
