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变压器空载合闸原因的分析与解决方案

发表时间:2017/7/1  浏览次数:1223  
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     在变压器设计过程中,相信很多朋友都遇到过同样一个问题,那就是变压器空载时的合闸问题。那么究竟是什么样的问题会导致变压器空载出现合闸呢?本篇文章就将从合闸的起因说起,分析合闸的原因都有哪些,并给出建议。

    变压器稳态运行时,I0(空载电流)很小,大型变压器甚至不到1%倍的额定电流;但在空载合闸时,变压器突然接入电网,此瞬时可能有很大的冲击电流,也称之为励磁涌流。变压器的励磁涌流一般为额定电流的8~10倍。因此变压器在空载合闸时,由于继电保护的动作导致可能出现合不上闸的情况,分析如下。

    涌流特性:

    1、送电合闸时变压器会产生励磁涌流,这是变压器的固有特性,此现象的存在是由于磁通过饱合和剩磁引起的。励磁涌流的大小与合闸时电压的初相角有关,当合闸瞬间电压初相角α=0时,励磁涌流最大,当合闸瞬间电压初相角α=π/2时,励磁涌流最小,所以一般解决办法就是多送几次,让合闸瞬间避开零点,就能送上。

    2、由于变压器内阻及线路电阻的存在,合闸冲击涌流会逐渐衰减,一般小型变压器经过几个周波即可达到稳态,容量大的变压器需经过十几个甚至需要几十个周波才可能达到稳态。

    掉闸原因:

    1、随着变压器技术的发展,硅钢片采用高导磁取向晶粒材料,大大降低了空载损耗,但也使励磁涌流增加到额定电流的10~14倍。

    2、电网容量的增加和供电线路的缩短使励磁涌流增加。

    3、供电部门在继电保护的整定方面过于保守。

    解决方法

    1、根据现场经验一般都是过流保护动作,过流保护的整定值应按躲过线路上配变的励磁涌流来整定。变压器的励磁涌流一般为额定电流的8~14倍。变压器容量大时,励磁涌流也大。由于大变压器的励磁涌流衰减的慢,也会造成过流保护动作。这就需要调整过流保护的动作时限来躲过变压器的励磁涌流,(建议:因10kV线路多为末级保护,过流动作时限一般可以整定为0.3s,此段时限是允许的)。

    2、如果是高压速断保护动作,则应调整速断保护的限值,速断保护的限值必须躲过本身变压器的励磁涌流。

    3、如果是高压零序保护动作,是因为合闸时三相电压的初相角不同,三相电流严重不平衡,根据零序保护动作原理,零序保护将实施动作,解决方法是调整零序保护的整定时间。

    4、目前各地方的电网电压普偏偏高,通常为10.5KV,将变压器分接放在第一档(电压最高档),可以大大改善励磁涌流。

    5、大部分用户在变压器空载合不上闸时,往往会怀疑变压器存在质量问题,这个问题可通过以下办法确认,将变压器低压侧对称接入两个2000W(每相之间串接两个)的电阻丝,作为负载,再从高压侧送电。如果,变压器能正常合闸,则表明变压器质量无问题,可找其他原因解决合不上闸的问题。

    本文章从三个方面来对变压器空载合闸的解决提供了可能。想要解决一个问题,最好的方式往往是先了解问题,希望对于变压器空载合闸存在困难的朋友在阅读过本篇文章之后能够有所收获。



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