干式變壓器空載合閘時(shí)的并發(fā)涌流

前言當一個(gè)發(fā)電廠(chǎng)或變電站連接兩條或多條母線(xiàn)時(shí)，如果一條母線(xiàn)空載合閘，會(huì )在繞組中出現涌流，同時(shí)，在與之并聯(lián)運行的其它中性點(diǎn)接地干式變壓器的繞組中也會(huì )出現涌流，稱(chēng)為和應涌流。和應涌流與勵磁涌流密切相關(guān)，并交替產(chǎn)生。干式變壓器勵磁涌流接近峰值時(shí)，母線(xiàn)電壓瞬時(shí)值低，此時(shí)不會(huì )有勵磁涌流；干式變壓器勵磁涌流中斷時(shí)，勵磁涌流為零；當母線(xiàn)電壓恢復到額定電壓附近時(shí)，干式變壓器會(huì )在涌流和高壓的DC分量的共同作用下產(chǎn)生和應涌流。和應涌流的性質(zhì)不僅取決于干式變壓器是否空載，還取決于干式變壓器的中性點(diǎn)是否接地。中性點(diǎn)不接地時(shí)，只會(huì )產(chǎn)生勵磁涌流，不會(huì )產(chǎn)生和應涌流，如圖1所示。本文以雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式為例，說(shuō)明浪涌電流的相關(guān)問(wèn)題。1.和應涌流的特征干式變壓器空載合閘時(shí)，含有大量的DC分量和大量的非周期分量。DC分量流經(jīng)其并聯(lián)連接。圖1干式變壓器運行接線(xiàn)示意圖(假設干式變壓器A在I母線(xiàn)上運行，啟動(dòng)干式變壓器C在H母線(xiàn)上運行，干式變壓器A和C中性點(diǎn)接地運行，干式變壓器B停止)

中性點(diǎn)接地干式變壓器的勵磁電抗使干式變壓器的鐵心趨于飽和，產(chǎn)生相應的和應涌流。其特點(diǎn)是：(1)相對于勵磁涌流，對應的涌流為負(反向)，即干式變壓器空載合閘，鐵芯正向飽和時(shí)，并聯(lián)運行的干式變壓器鐵芯往往反向飽和，如圖1-干式變壓器B空載合閘時(shí)，干式變壓器B中勵磁涌流的方向， 干式變壓器A和干式變壓器C的磁化電抗方向以及中和涌流的方向如圖中箭頭所示。 (2)干式變壓器會(huì )從初始的不飽和狀態(tài)逐漸過(guò)渡到飽和狀態(tài)，并應涌流由小到大逐漸增大，并應涌流的大小與勵磁涌流的大小有關(guān)。2和應涌流的問(wèn)題和應涌流的上述特點(diǎn)相比，存在以下相應的問(wèn)題：(1)因為和應涌流的方向與勵磁涌流的方向相反。當系統中的一臺干式變壓器空載合閘時(shí)，零序電流通過(guò)兩臺干式變壓器的中性點(diǎn)和大地進(jìn)入運行中的干式變壓器，可能導致運行中的干式變壓器零序過(guò)流保護誤跳閘，如圖1虛線(xiàn)所示。干式變壓器B空載合閘時(shí)，零序電流通過(guò)接地零線(xiàn)回路流入干式變壓器A、C，可能造成干式變壓器A或C零序保護誤動(dòng)。(2)由于大容量干式變壓器空載合閘的暫態(tài)過(guò)程持續時(shí)間較長(cháng)，浪涌電流緩慢增大，干式變壓器空載合閘一段時(shí)間后，運行中的干式變壓器差動(dòng)保護可能因浪涌電流誤動(dòng)跳閘。3.解決勵磁涌流存在問(wèn)題的措施。大型新建電廠(chǎng)一期工程由兩臺機組組成，包括兩臺主變壓器和一臺啟動(dòng)干式變壓器。變電站母線(xiàn)干式變壓器的接線(xiàn)方式，無(wú)論是雙母線(xiàn)(或旁路)接線(xiàn)方式還是3/2接線(xiàn)方式，都是為了保證只有一臺干式變壓器中性點(diǎn)接地運行。只有兩臺干式變壓器應接地。如果一臺中性點(diǎn)接地的干式變壓器停用，另一臺也應停用。針對上述干式變壓器運行方式和勵磁涌流問(wèn)題，應采取相應的預防措施。3.1存在的問(wèn)題及注意事項1)系統中的干式變壓器空載合閘時(shí)，運行中的干式變壓器零序過(guò)流保護誤跳閘。針對該事故的防范措施是：在各種系統運行方式下，正確計算空載合閘時(shí)流經(jīng)其他干式變壓器中性點(diǎn)的較大零序電流值，正確設置干式變壓器零序電流保護各段的整定值，防止零序保護誤動(dòng)；端口應盡量使設備在正常接線(xiàn)運行方式下運行，并盡量減少或避免在特殊運行方式下運行-，以防止零序保護整定值不符合特殊運行方式要求而引起零序保護誤動(dòng)作。2)根據和應涌流的產(chǎn)生原理，防止和應涌流產(chǎn)生的預防措施是：空載合閘前，合閘的干式變壓器中性點(diǎn)不接地。使其在合閘時(shí)只產(chǎn)生勵磁涌流而不產(chǎn)生和應涌流。需要注意的是，如果封閉式干式變壓器中性點(diǎn)不接地，應考慮干式變壓器空載合閘時(shí)的過(guò)電壓?jiǎn)?wèn)題，并采取措施防止沖擊過(guò)電壓損壞干式變壓器鐵心或在空載合閘前將封閉式干式變壓器中性點(diǎn)接地，封閉式干式變壓器中性點(diǎn)應短時(shí)間停運，如圖 #p#分頁(yè)標題#e#

3)現有的大型干式變壓器大多采用基于比率制動(dòng)特性原理的差動(dòng)保護。差動(dòng)保護的較小動(dòng)作電流一般設定在干式變壓器二次額定電流的0.1~0.5倍，較小制動(dòng)電流一般設定在干式變壓器二次額定電流的0.8 ~ 1.0倍。整定值小，空載合閘時(shí)的涌流可能超過(guò)干式變壓器差動(dòng)保護的動(dòng)作值，造成差動(dòng)保護誤動(dòng)。根據干式變壓器差動(dòng)保護的不同類(lèi)型，在保證差動(dòng)保護靈敏度的前提下，適當設定干式變壓器差動(dòng)保護的較小動(dòng)作值，提高差動(dòng)保護整定的門(mén)檻，防止差動(dòng)保護誤動(dòng)：在我的大壩電廠(chǎng)和井岡山電廠(chǎng)，曾發(fā)生過(guò)因勵磁涌流引起差動(dòng)保護誤動(dòng)的跳閘事故。主要原因是當時(shí)機組廠(chǎng)用電系統處于非正常運行模式，差動(dòng)保護動(dòng)作值的整定相對較小，干式變壓器空載合閘時(shí)由于和應涌流導致差動(dòng)保護誤動(dòng)。井岡山發(fā)電廠(chǎng)干式變壓器差動(dòng)保護動(dòng)作值為1.330A，較小制動(dòng)電流為3.716A(整定值為1.295A和3.676A)。從差動(dòng)保護動(dòng)作值的分析來(lái)看，只要適當提高差動(dòng)保護的整定值，就有可能避免此類(lèi)事故的發(fā)生。3.2應采取的相應措施鶴崗發(fā)電有限責任公司一期工程由兩臺機組組成，包括兩臺主變壓器和一臺啟動(dòng)干式變壓器。變電站采用雙母線(xiàn)旁路連接方式，每條母線(xiàn)上只接地一臺干式變壓器；為了防止上述問(wèn)題，建議公司采取相應的預防措施：1)電氣系統應盡可能在正常運行模式下運行，在特殊運行模式下運行時(shí)應采取安全措施。2)公司運營(yíng)部應處于運營(yíng)狀態(tài)

行規程中明確規定在干式變壓器空載合閘前，聯(lián)系調度，按照調度要求，投入合閘干式變壓器中性點(diǎn)，停運待并母線(xiàn)上干式變壓器的中性點(diǎn)；或者將合閘干式變壓器中性點(diǎn)不接地，采取措施防止干式變壓器沖擊過(guò)電壓損壞干式變壓器鐵心或絕緣。3)公司兩臺主干式變壓器和一臺啟動(dòng)干式變壓器差動(dòng)保護均采用比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護，差動(dòng)保護的較小動(dòng)作電流整定為0.5倍二次額定電流，較小制動(dòng)電流整定為1.0倍二次額定電流，電流整定值相對較小，為避免差動(dòng)保護誤動(dòng)，應重新校核差動(dòng)保護定值。4結束語(yǔ)針對和應涌流的原理、特性，我們應對其有足夠的認識，工作時(shí)做好安全防范措施。防止由于和應涌流誤動(dòng)跳閘的事故發(fā)生，保證設備的安全穩定運行。( 來(lái)源：佳工機電網(wǎng)