变压器剩磁对发电机启动过程的影响与消除
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消磁技术在核电厂大型电力变压器的分析与应用摘要:大型电力变压器在空载合闸时,由于剩磁的影响,可能使变压器铁芯过度饱和,将在一次侧绕组产生过大的励磁涌流,损害电力设备。
本论文分析了核电厂大型电力变压器铁芯剩磁产生的原因和铁芯剩磁的危害,并将直流消磁技术和伏秒消磁技术的消磁原理进行对比,经现场验证伏秒消磁技术优于传统的直流消磁技术。
关键字:变压器;剩磁;励磁涌流;伏秒消磁1.概述随着电力系统的发展,变压器电压等级越来越高,容量越来越大,铁芯剩磁的问题也越严重。
核电厂的大型电力变压器铁芯也普遍存在剩磁问题,其中主变压器(简称主变)剩磁对励磁涌流影响最为严重。
某核电厂主变电压等级500kV,容量1230MVA(单相410MVA),高压侧额定电流1340A,结构为三台单相变压器组合式,其在高压侧空载合闸时,铁芯的剩磁与合闸偏磁叠加可能使变压器铁芯的磁通密度过度饱和,并产生数倍于额定电流的励磁电流(称为励磁涌流),不仅可能出现差动保护误动作导致变压器跳闸现象,也可能因电流过大损坏大型电力变压器[1]。
为降低大型电力变压器空载合闸过程的励磁涌流,需降低变压器合闸前的铁芯剩磁。
本论文分析了大型电力变压器铁芯剩磁产生的原因、危害以及直流消磁和伏秒消磁方法的原理,并在某核电厂的备用主变和运行主变停役检修中进行两种不同消磁技术的优劣对比。
1.大型电力变压器铁芯剩磁产生的原因大型电力变压器铁芯剩磁产生的主要原因为磁滞现象,即被极化了的铁磁材料在外加磁场撤除后,磁畴的排列并不可能完全恢复到初始状态,对外显示磁性,这种磁感应强度B滞后磁场强度H变化的现象称为磁滞[2]。
在外加磁场H为0时的磁感应强度为剩余磁感应强度,记为B r,本论文简称为剩磁。
根据电力变压器绕组流过电流是否有方向性将变压器铁芯的外加磁场分为两种形式,一种为外加交流磁场,另一种为外加直流磁场。
外加交流磁场主要是在变压器正常运行时,变压器绕组流过交流电流,在变压器铁芯产生交变磁场;外加直流磁场主要是在变压器执行变压器绕组直流电阻试验时,变压器绕组流过直流电流,在变压器铁芯产生直流磁场。
变压器直流电阻试验后剩磁影响及对策寇海荣;王新中;史明彪【摘要】阐述了大型变压器在直流电阻试验中,会在铁芯中产生剩磁,当发变组进行零起升压或变压器空载合闸时,可能会造成差动保护误动作.结合实例分析了变压器剩磁产生的原因及现象,并提出了可以利用减小直流电阻试验电流值及试验时间、控制电压合闸相位角、差动保护设置二次谐波交叉闭锁三种方法来减少变压器剩磁,避免差动保护误动.【期刊名称】《山西电力》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P24-27)【关键词】变压器;直流电阻;剩磁;励磁涌流;差动保护【作者】寇海荣;王新中;史明彪【作者单位】阳城国际发电有限责任公司,山西,晋城,048100;阳城国际发电有限责任公司,山西,晋城,048100;阳城国际发电有限责任公司,山西,晋城,048100【正文语种】中文【中图分类】TM401按照《电力设备预防性试验规程》要求,大型变压器在检修后或运行1~3 a后,必要时都要进行直流电阻试验[1]。
直流电阻试验将在变压器铁芯中产生剩磁,而且由于大型变压器磁阻较小,尤其是三相五柱式变压器,直流电阻试验所加电流时间较长,剩磁较多,将对变压器产生不利影响[2]。
某电厂2号机组小修后,机组启励时,主变差动保护动作、发变组差动保护动作。
经分析认为小修时对变压器直流电阻试验,产生较大剩磁,在快速升压充电时,受剩磁影响,变压器铁芯饱和,产生数值较大、时间较长的励磁涌流,导致差动保护二次谐波制动闭锁失效,差动保护出口。
2010年5月31日00 时12分31秒,某电厂2号机小修后启机,启励过程中,2号机第一套主变差动保护、第二套差动保护动作,2号机灭磁并联跳汽机。
表1为两套差动保护动作后的保护装置动作报文。
从报文中可以看出,两套保护装置三相差流都超过启动值0.25I/I n,开始阶段差动保护二次谐波制动发生作用,制动保护,但在B相二次谐波返回后,差流仍大于启动值,差动动作出口。
某核电厂500kV主变压器压器剩磁问题分析摘要:针对某核电厂500kV主变压器压器检修后空载合闸时跳闸实例分析,变压器直流电阻试验会在铁芯中产生剩磁,而剩磁对变压器空载合闸时的励磁涌流有重要影响。
如何保证退磁达到最优,对空合大容量变压器有着重要的借鉴意义。
关键词:核电厂;主变压器压器;直流电阻测试;剩磁1引言某核电厂主变压器压器型号为DFP-420000/500TH,由特变电工沈阳变压器集团有限公司生产,每台机组由3个单相主变压器压器组成,将发电机出口电压由24kV升至535kV,通过500kV电网向外输送,接线组别为YNd11。
与常规火电区别在于核电厂主变压器压器检修后通过电网进行空载合闸。
按照《电力设备预防性试验规程》要求,大型变压器在大修后或运行1~3年及必要时要进行直流电阻试验[1]。
然而直流电阻试验将在变压器铁芯中产生剩磁,剩磁对变压器空载合闸时的励磁涌流有重要影响。
2号主变压器压器检修后投运时,主变压器零序差动保护动作,经分析认为是检修时直流电阻试验后消磁仪使用不当产生较大剩磁。
结合本案例,本文就变压器剩磁相关技术问题进行探讨。
2实例介绍2016年12月01日0时21分55秒,2号主变压器检修后空载合闸,0时21分55秒517毫秒合上2号主变压器压器500kV高压侧断路器后,0时21分55秒785毫秒主变压器零序差动保护A套跳闸动作出口,0时21分55秒856毫秒主变压器高压侧断路器跳闸,2号主变压器失电。
500kV系统主接线为3/2接线方式。
2.1 变压器保护装置事件记录时序见下图一所示:图一主变压器保护装置事件记录时序图2.2 变压器保护装置波形图二为主变压器A套保护装置内录波图,从波形可以看出主变压器高压侧A/B/C三相自产零序电流与主变压器中性点零序CT电流都是衰减的直流,在蓝色竖线处主变压器零序CT电流为负(原因为CT饱和),而主变压器高压侧自产零序电流为正,保护装置采集的零序差流值为0.11pu,零序差动保护动作设定值0.1pu,时间定值为0,零序差动保护采样值大于设定值,保护正确动作跳闸出口。