變壓器勵磁涌流的危害范文

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《電氣制造雜志》2014年第七期

1發電機功率波動原因分析

2013年11月30日，2#主變壓器（天威保變,型號SFP－720000/220，720000kV•A）檢修后，對2#主變壓器進行反充電時，出現1#發電機有功由400MW突變至435MW，無功由150Mvar突變至294Mvar，勵磁電流由3202A突變至3822A，定子電流由11371A突變至13074A。2#主變壓器反充電等效電路圖如圖5所示。在2#主變大修期間，進行了主變壓器繞組直流電阻測試，該電流在變壓器鐵心上產生剩磁，變壓器工作點發生偏移而進入飽和區，2#主變壓器充電時，系統電源在1#主變中產生并聯合應涌流，1#發電機在1#主變壓器中產生級聯合應涌流，兩種涌流交替作用，從而產生很大的勵磁涌流，系統所需的無功增加，因該電廠與系統聯系較為薄弱，220kV母線電壓、運行發電機機端電壓瞬時降低，引起相鄰運行的1#發電機勵磁電流迅速增加，無功亦隨之快速增加。從2#發變組故障錄波裝置錄得的波形分析，主變高壓側電流波形偏于時間軸一側，且有間斷角，為典型的勵磁涌流波形。

2應對措施

從以上分析可知，發電機出口未裝設斷路器的發變組單元接線系統在帶主變壓器升壓過程中，發變組保護動作是由主變壓器勵磁涌流引起的；與系統聯系薄弱的機組（發電機出口裝設出口斷路器），在主變壓器檢修后反送電時相鄰并列運行機組功率波動亦為勵磁涌流引起。針對以上兩種不同接線方式及工況，可采取以下兩種方法來消除或減小勵磁涌流的影響。

2.1發變組手動升降壓利用發電機自并勵勵磁系統的手動控制功能，進行發電機帶變壓器手動升壓，從勵磁系統能夠建立的發電機電壓最小值開始，手動緩慢地升壓至發電機額定電壓，再手動緩慢地降至初始建壓值，這樣升降數次后，變壓器鐵心中的剩磁通大幅降低，此后再由勵磁系統自動快速建壓至額定值。利用此法對4#主變消磁后，4#發變組故障錄波裝置錄取4#發電機帶4#主變壓器起勵時4#發電機電流波形如圖7所示，發電機三相電流基本為0，勵磁涌流已基本消失，消磁效果良好。

2.2加裝涌流抑制裝置發電機裝設有出口斷路器的發變組單元接線系統，并列點一般選擇為發電機出口斷路器，主變壓器先于發電機投入運行，在主變壓器倒送電時產生的勵磁涌流無法利用手動升壓方法進行消磁，此時可裝設涌流抑制器降低勵磁涌流。涌流抑制裝置基于電感負載磁鏈守恒定律，即與電感線圈交鏈的磁通不能突變，而磁通在相位上滯后電壓90°。因此在變壓器內部無剩余磁通時，選擇在電壓峰值，磁通為0時合閘將有效地避免涌流的產生；而在變壓器內部有剩余磁通時，若能得知剩磁的極性和數值，依據電壓積分算得在預期的磁通等于剩磁通的瞬間合閘，也將有效地避免涌流的產生。裝設涌流抑制裝置前2#主變反送電時相鄰運行的1#發電機功率如圖8所示，此時有功無功均有一定程度的波動。利用涌流抑制器進行2#主變壓器反送電合閘時相鄰運行的1#發電機功率如圖9所示，2#主變壓器高壓側電流波形如圖10所示，可以看出，2#主變壓器高壓側勵磁涌流已基本消失，且相鄰運行機組功率波動也基本消失。

3結束語

發電機出口未配備出口斷路器的發電機組單元接線系統，在帶主變壓器升壓過程中，由于勵磁涌流的影響，會導致發變組保護誤動，可通過發電機自并勵勵磁控制系統緩慢手動升壓降壓的方法，消除主變壓器剩磁，從而有效消除勵磁涌流。發電機出口配備出口斷路器的發變組單元接線系統，在存在兩臺機組并列運行，且與系統聯系薄弱的情況下，當一臺主變壓器倒送電過程中，由于主變勵磁涌流的影響，會導致相鄰運行機組功率波動，可通過加裝勵磁涌流抑制器來有效降低勵磁涌流。

作者：楊松單位：廣東粵電靖海發電有限公司