大唐主变充电对我公司机组运行的影响分析.doc

大唐盘电#3、#4主变充电对我公司运行机组的影响分析关键词：主变充电 影响分析1 引言2007年5月12日、10月4日大唐盘电#3主变、#4主变检修后充电时因励磁涌流大造成变压器差动保护动作。在这两次变压器充电过程中对我公司运行机组都不同程度的构成了影响，500kV母线电压瞬时降低，发电机的有功功率、无功功率、定子电流瞬时都有明显变化，随后恢复正常。2 问题提出的背景2007-05-12 23：00 #3主变充电，合上5041开关时网控发断路器事故跳闸光字，5041开关跳闸，原因为高厂变差动保护动作，更改差动保护二次谐波制动量定值后，2007-05-13 00：05再次合上5041开关，3主变充电正常。#3主变充电时#1机组正在检修，2007-10-04 18:16用5051开关给#4主变充电，5051开关跳闸，原因为 #4主变、高厂变、脱硫变差动保护动作。更改差动保护二次谐波制动量定值后，21：50再次合上5051开关，#4主变充电正常。#4主变充电时#1、#2机组均正常运行。尤其是本次#4主变充电过程中影响较大。具体现象为#1、2机负序分别有0.004、0.005的时间累计，#1机有功由395MW瞬间降至357MW后恢复，无功由78MVar瞬间降至25MVar后恢复；#1机A相电流由11757A瞬间升至12317A后恢复，B相电流由11962A瞬间降至11691A后恢复，C相电流由11796A瞬间升至12055A后恢复。500kV、母线电压瞬时有4KV压降。#2机上述参数趋势显示无明显变化。3 原因分析3.1一次设备联接情况大唐#3、#4主变与我公司两台机组之间的电气联系如下图所示，四台主变通过500kV系统相联，每台变压器高压侧均为星型接线且中性点经过刀闸直接接地。3.2变压器充电时的特点电力变压器在空载投入电网时，由于变压器铁芯磁通的饱和及铁芯材料的非线性特征，会产生相当大的励磁电流，称为励磁涌流。励磁涌流的数值很大，有时可以达到额定电流的38倍，严重情况下其峰值可达额定电流的10到20倍，可能导致变压器差动保护误以为是故障电流而动作。同时励磁涌流会造成绕组变形，从而减少变压器的使用寿命。励磁涌流中含有的多个谐波成分及直流分量，将会降低电力系统的供电质量，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有极强的破坏作用。励磁涌流比变压器的空载电流大100倍左右，在不考虑绕组电阻的情况下，电流的峰值出现在合闸后经过半周的瞬间。但是，由于绕组具有电阻，这个电流是要随时间衰减的。对于容量小的变压器衰减得快，约几个周波即达到稳定，大型变压器衰减得慢，全部衰减持续时间可达几十秒。变压器励磁涌流有三大特点：a) 含有较大成分的非周期分量，往往使涌流偏向于时间轴一侧。b) 含有丰富的高次谐波成分，其中以二次谐波为主。c) 波形存在间断。从上述分析可以看出，变压器励磁涌流的大小与变压器合闸初相角、剩磁大小、饱和磁通等因素有关。3.3变压器充电时对自身差动保护的影响变压器差动保护主要有采用带速饱和铁芯的继电器、二次谐波制动原理、间断角原理三种构成方式，尤其是以采用二次谐波制动原理构成的差动保护居多，应用也较普遍。二次谐波制动原理的变压器差动保护变压器励磁涌流中除基波分量外,还含有显著的非周期分量和二次谐波分量,其中二次谐波分量电流大于基波分量的20%。在短路电流中,除基波分量外,只有非周期分量和极少量的高次谐波电流分量。当二次谐波分量电流达到基波分量电流的20%及以上时,继电器可靠制动,即二次谐波制动;内部短路故障时,由于二次谐波分量电流很小,继电器不会制动.由于二次谐波制动对二次谐波含量要求较高，而对二次谐波含量把握难度非常大，只能采取一些经验值，无法通过计算获得。经过大量实践，二次谐波定值一般整定在1520之间，若出现特殊情况（如每次合闸角不同，二次谐波含量不一样）差动保护将会误动，这是二次谐波制动原理固有缺陷，无法解决。3.4变压器充电时对其他设备的影响当发电厂或变电所内母线上连接两台或两台以上的变压器时，如果一台变压器进行空载合闸，在变压器绕组中将出现励磁涌流，与此同时，在与其并联运行的其它中性点接地变压器绕组中也将出现浪涌电流，称作和应涌流。和应涌流与励磁涌流密切相关，交替产生。当变压器的励磁涌流处于峰值附近时，母线电压的瞬时值较低，此时不会产生和应涌流；当变压器的励磁涌流处于间断期间，励磁涌流为零，母线电压恢复到额定电压附近，变压器在励磁涌流的直流分量和高电压共同作用下将产生和应涌流。和应涌流的性质不仅取决于变压器是否空载，还与变压器中性点是否接地有关。中性点不接地时，将只产生励磁涌流，不产生和应涌流。由于和应涌流方向相对于励磁涌流方向反向，当系统中某台变压器空载合闸时，零序电流通过两变压器中性点、大地进入运行变压器，可能引起运行变压器零序过流保护误动跳闸。此外，由于大容量变压器空载合闸的暂态过程持续时间长，和应涌流增长也较缓慢运行变压器的差动保护有可能在变压器空