空冷电厂一起变压器平衡绕组故障的分析及处理

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1、第35卷第7期华电技术V01．35No．72013年7月HuadianTechnologyJu1．2013空冷电厂一起变压器平衡绕组故障的分析及处理李泽财，程中岳，李喜荣，潘乐宏，袁兰成(华能铜川电厂，陕西铜川727100)摘要：介绍了变压器平衡绕组的作用，分析了一起比较少见的YynO+d连接组别的空冷电厂变压器平衡绕组短路引起差动保护动作的案例。对于变压器两侧电流转化计算，采用了一种快捷的计算方法，可准确判断故障所在位置，为故障处理奠定了基础。‘关键词：变压器；平衡绕组；差动保护；短路简化分析中图分类号：TM403．2文献标

2、志码：B文章编号：1674—1951(2013)07—0053—030引言我国北方地区水资源比较匮乏，在火力发电项目中，要加强对传统的水循环冷却系统进行技术更新，在技术更新过程中，开始采用空冷岛风冷技术。空冷岛空冷风机较多，能耗比较大，为了节能，风机采用变频装置，效果较好。但是，大量的变频负荷会产生各次谐波，影响电动机正常运行，还会导致设备绝缘发热而降低寿命，甚至会使设备发出啸叫声，对周围电子产品影响很大。带有平衡绕组的变压器可有效滤除三次谐波，对于改善电压波形有着重要意义。然而，一方面由于国家相关标准中未对变压器平衡绕组额定

3、容量、额定电压等参数作出明确规定，在工程设计中一般以经验值为依据；另一方面，平衡图1Yyn0+d变压器接线原理绕组在变压器中处于较为隐蔽的位置，检修维护人2平衡绕组的作用员对其了解甚少，在检修试验项目中也没有安排相关检修内容，变压器平衡绕组的监督管理存在漏洞，(1)当变压器进行Yy连接时，绕组中不可能有为变压器安全运行埋下了隐患。因此，对变压器平三次谐波电流，此时的励磁电流为正弦波而磁通则衡绕组的分析研究是十分必要的。为平顶波。其结果是感应的三次谐波电势数值可达基波电势的45％～60％¨，使相电势的最大值升高1系统概况很多，波

4、形呈尖顶波，威胁着绕组的绝缘安全。当附某电厂600MW空冷机组配备4台干式变压器加1个平衡绕组后，情况发生了根本的变化。平衡及4段低压工作母线为空冷变频风机供电。每段接绕组能够使铁芯磁通和电势接近正弦波，且三次谐14台变频风机，每台机组共计56台风机。空冷变波电流可借助三角闭合绕组流通，减少变压器的局压器额定容量为2500／2500／625kV·A，额定电压部过热。电厂空冷风机较多，能耗比较大，为了节为6300／400／1300V，有2种接线方式，一种连接组能，风机采用变频装置。采用变频装置后，大量的变标号为Yyn0+d(如图

5、1所示)，另一种连接组标号频负荷会产生各次谐波，造成电能质量下降。带有为Dynl1。变压器配备珠海拓普公司生产的平衡绕组的变压器可有效滤除三次谐波。TOP9720C一14H型差动保护装置。(2)变压器运行时可能会出现负载不平衡、短路、断路等现象。这些现象的发生会导致变压器三收稿日期：2013—04一O1相电压的不对称，根据对称分量法的原理，可以把任·54·华电技术第35卷何一组不对称分量分解成一定大小、一定相位的一为了使变压器短路分析简单清晰，采用以下约组对称的正序分量、一组对称的负序分量和一组零定和简化条件：序分量。当变压器

6、带有封闭三角形的平衡绕组时，(1)由于短路分析的原始参数均为标幺值，通此零序分量磁通将会在三角形绕组中感应出零序电常短路计算也采用标幺值，上述各电流应理解为标势，同时感应出零序电流，零序电流与绕组的匝数乘幺值，单相双绕组变压器两侧电流有，=的积便形成了磁势。根据磁势平衡原理，它将阻止零关系。序磁通在铁芯柱中的流通，提高了为不平衡负载供(2)因为变压器各侧电流标幺值的基值均为各电的能力。侧额定线电流，对于Y，dl1变压器，若△侧线电流3事故分析(标幺值)为，则Y侧电流(标幺值)，：。(3)电流正向定义采用减极性标注法，即一侧20

7、09—04—23T16：32：15，某电厂2机组2电流相量由极性端入，另一侧电流必由极性端出。空冷变压器在运行中跳闸。保护人员现场调取综合这时两侧电流相量。，为同相位。图2中绕组极保护装置历史记录和电厂电气控制系统(ECS)历史性端为A，B，C和a，b，c，非极性端为x，Y，z和X，Y，记录(见表1)。16：32：14．870，2机组2空冷变Z(在图2中未标出)。压器比率差动动作，16：32：15．033，切除故障。表1(4)不计变压器励磁电流，可忽略负荷电流。中空冷变压器Bl即为2空冷变压器。A相差流，(5)完全不考虑电流互

8、感器误差，以一次电流8．77A；B相差流，8．74A；C相差流，17．46A。C相的分析代替二次继电保护电流的分析。差流正好是A，B相差流的2倍，保护人员马上注意(6)因为差动保护中使用相电流，所以，短路分到了这一点，而这一现象正好符合Y，dl1接线变压器△侧两相短路特征。析