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变压器励磁涌流引起保护误动的故障分析

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-10-10 13:23:24

有关变压器励磁涌流引起保护误动的故障问题,介绍了励磁涌流的特点,消除励磁涌流影响所采取的补偿措施,包括接入速饱和变流器,差动保护速饱和变流器等。

变压器励磁涌流引起保护误动

印江县供电局甘金桥水电站主变进行大修后空载试验,主变低压侧断路器合闸时,出现合闸瞬间就跳闸,经多次操作仍出现此情况。

在认真检查变压器后,断路器还出现一合闸即跳闸的现象,后对变压器进行分析,是由于励磁涌流的影响,差动保护的速饱和变流器差动线圈调整不合理,引起保护误动,致使断路器无法合闸,经过处理,故障消除。

1、励滋涌流

对变压器切除外部故障后进行空载合闸,电压突然恢复的过程中,变压器可能产生很大的冲击电流,其数值可达额定电流的6~8倍,将这个电流称之为励磁涌流。

产生励磁涌流的原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的大幅度降低。

2、励磁涌流的特点

励磁涌流数值很大,可达额定电流的6~8倍。

励磁涌流中含有大量的直流分量及高次谐波分量,其波形偏向时间轴一侧。

励磁涌流具有衰减特性,开始部分衰减得很快,一般经过0.5~1s后,其值通常不超过0.25~0.5倍的额定电流,对于大容量变压器,其全部衰减时间可能达到几十秒。

3、消除励磁涌流影响所采取的补偿措施

励磁涌流的产生会对变压器的差动保护造成误动作,从而使变压器空载合闸无法进行,为了消除励磁涌流对保护的影响,一般可以采用接入速饱和变流器的补偿措施。

3.1 接入速饱和变流器

接入速饱和变流器阻止励磁涌流传递到差动继电器中,如图1。

当励磁涌流进入差动回路时,由于速饱和变流器的铁芯具有极易饱和的特性,其中很大的非周期分量使速饱和变流器的铁芯迅速严重饱和,励磁阻抗锐减,使得励磁涌流中几乎全部非周期分量及部分周期分量电流从速饱和变流器的一次侧绕组通过,变换到二次侧绕组的电流就很小,差动保护就不会动作。

只要合理调节速饱和变流器一二次侧绕组匝数,就可以更好的消除励磁涌流对差动保护的影响。

速饱和变流器

图1 接入速饱和变流器

3.2 差动保护速饱和变流器

贵州省印江县供电局甘金桥水电站,差动保护速饱和变流器一次侧由差动线圈(工作线圈)、平衡线圈组成。

由差动保护速饱和变流器的原理得出,只要合理调节差动线圈和平衡线圈,就可以消除励磁涌流对差动保护的影响。差动线圈的具体整定是:差动线圈在5、6、8、10、13、20匝处有抽头,差动继电器相应动作电流值可整定为12、10、7.5、6、4.6、3A。

通过以上对变压器励磁涌流产生的特点及其对差动保护的影响,以及如何消除励磁涌流对差动保护的影响进行了分析,在检查中发现速饱和变流器中的差动线圈在20匝处,这样继电器的动作电流就为3A,保护时限为0s,而变压器实际中要产生4.56A励磁涌流,要在0.5~1s后才开始衰减,显然差动保护整定电流不能躲过励磁涌流的影响而造成断路器跳闸。将差动线圈调整为10匝,动作电流为6A后,即解决了变压器空载合闸合不上的问题。

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