浅析主变及高厂变空载合闸失败的原因及应对措施

《浅析主变及高厂变空载合闸失败的原因及应对措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅析主变及高厂变空载合闸失败的原因及应对措施（东莞中电新能源热电有限公司广东东莞523637）摘要：探询了某热电厂9E机组#2主变及#1高厂变多次空载合闸失败的原因，并根据实际运行情况进行了分析，并提出了应对措施。关键词：变压器、空载合闸失败、应对措施概述：某热电厂现有两套“燃气一蒸汽”联合循环发电机组，每套联合循环由燃机、锅炉、汽机组成。其中燃气轮机为GE公司生产的PG9171E型燃油、燃气双燃料机组，自带125MW同轴发电机一台，锅炉为杭州锅炉厂生产的175T/H双压余热强制循环锅炉，汽机为哈尔滨汽轮机厂牛.产的65MW单轴单缸双压冲动凝汽式汽轮机。因为

2、燃机的排烟温度可高达540度左右，所以利用燃机排烟余热来加热锅炉，再由锅炉产生的高压过热蒸汽来冲动汽轮机做功带60MW发电机一台。如下图，该厂2号主变压器10.5kV侧通过5020刀闸和502开关与2号发电机出线母排相连接，另有一分支则通过514刀闸供1号高压厂用变压器带两套联合循环机组的厂用电。2号主变压器通过其高压侧102开关挂在110kVH段母线上运行，中性点采用直接接地的运行方式。每当#2主变、#1高厂变及其所属回路停电检修完成后，对其恢复送电时#1高厂变差动保护总是不能躲过空载合闸所产生的励磁涌流，导致不能一次合闸成功。1、励磁涌流的产生原因和危害

3、电力变压器在空载合闸投入电网吋，由于变压器铁芯磁通的饱和及铁芯材料的非线性特性，会产生幅值相当大的励磁涌流。变压器是一个由若干经磁路耦合的绕组的集合体，每个绕组本质上是一个电感，其电感值受磁路铁心饱和程度影响，当磁路饱和吋电感值大幅下降，也就意味着电抗的下降，励磁电流就会随之增加，当变压器任一绕组感受到外施电压突增时，基于磁链守恒定律，该绕组将立即产生一个抵御外加磁通“突袭”的反磁通，如果这个反磁通和原来磁路中的剩磁极性相同，则会导致磁路饱和，进而产生很大的励磁涌流。励磁涌流会引发电网电压骤降、谐波污染、操作过电压、和应涌流、保护误动等，严重时还会造成绕组变

4、形，从而减少变压器寿命。励磁涌流含奋多个谐波成分及直流分量。这些会降低电力系统供电质量，冋吋励磁涌流中的高次谐波对连接到电力系统中的敏感电力电子器件冇极强的破坏作用。2、#2主变及#1高厂变空载合闸失败的原因分析某年11月18日10时40分22秒，某热电厂在#2主变及#1高厂变检修完毕恢复送电过程中，当合上#2主变变高102开关吋，造成#1高厂变差动保护动作，#2主变变高102幵关跳闸。事故发生后对一次设备进行详细的全面检查和变压器汕样分析，均未发现故障点。通过对录波数据的分析，在合102幵关吋，#1高厂变保护C相差流达到0.23Iref,根据制动曲线和定值

5、（具体见表1某热电厂9E机组#1高厂变差动保护定值单），C相差流达到动作出U值。B相二次谐波制动比最大值为23%，而AC相二次谐波制动比很小达不到15%的定值要求。由于某热电厂所用阿海珐MiCOM_P633型变压器差动保护二次谐波制动逻辑为3选2模式（即3相中奋2相或2相以上被制动，保护出口才被制动）。从而使差动保护动作出U,跳开#2主变变高102开关。为了增人变压器空载合闸吋保护装置对故障电流判断的正确性和减小励磁涌流对电力系统的影响。通常采取一些励磁涌流的识别方法来判断输入保护装置的是励磁涌流还是短路电流，从而决定保护是否动作。现阶段大多是采用励磁涌流的

6、识别法，例如，基于二次谐波含量的识别法、基于波形对称特征的识别法、基于间断角的识别法和基于磁通特性的识别法。某热电厂#2主变及#1高厂变差动保护对励磁涌流的判别方法是基于二次谐波含量的识别法，即当二次谐波分量与基波比值大于15%,则认为差流越限是励磁涌流所致，差动保护应制动，差动保护出U应闭锁。当二次谐波分量与基波比值小于15%则认为是短路电流所致，差动保护不闭锁，保护动作出U跳各侧开关。因某热电厂#1高厂变差动保护二次谐波制动为3选2制动法，从几次空载合闸差动保护动作录波来看，总奋两相二次谐波分量较小一相谐波分量较大，未达到制动条件。所以才有“屡合屡败”的

7、情况出现。3、应对措施因为励磁涌流的大小与变压器等值阻抗、合闸初相角、剩磁大小、绕组接线方式、铁芯结构及材质等诸多因素奋关，又因变压器出厂吋绕组接线方式、铁芯结构及材质等已成型无法改变，所以我们只能从以下两个方向来采取措施，达到空载合闸一次成功的0的。优化二次谐波判别方法，改进差动保护制动逻辑。消除或抑制励磁涌流的产生。某热电厂#1高厂变差动保护装置为法国阿海珐公司上个世纪90年代生产的MiCOM_P633型变压器保护装置，该装置设计陈旧，升级闲难。所以第一种方法难以实现，但随着技术的发展，也冇采取选择合闸吋刻的技术，通过控制合闸吋电压的初相角.使铁芯中的磁

8、通在空载合闸时刻不发生突变，避免铁芯磁通的饱和，即在