變壓器沖擊合閘送電

1、什么是沖擊送電?什么樣的變壓器需要沖擊送電?

沖擊送電指在變壓器空載的情況下,在變壓器次側或二次側(通常在一次側)進行全電壓合閘送電。合閘后再分閘,合閘應進行五次。第一次合閘后持續時間大于10min (最好不少于30 min),每次合閘沖擊間隔至少5 min。

一般是新安裝的變壓器和大修后的變壓器。

2、為什么要對變壓器沖擊送電?

變壓器合閘時會產生沖擊電流,這個沖擊電流叫勵磁涌流。

  • 檢驗變壓器產生的勵磁涌流是否導致繼電保護誤動跳閘。(由于變壓器是空載,沖擊側有很大的勵磁涌流,而另一側是開路無電流,故而造成差動的誤動作跳閘。)

  • 檢驗變壓器在勵磁涌流作用下的機械強度。(勵磁電流可達變壓器額定電流的4~5倍,最大是額定電流的6~8倍。)

  • 檢驗變壓器在承受拉閘產生的操作過電壓作用下的絕緣強度(中性點接地變壓器首端會產生2倍相電壓,中性點不接地變壓器首端會產生3倍的相電壓。)

    3、勵磁涌流什么時候最大和最小,原因是什么?

變壓器合閘使變壓器的電壓、電流、磁通都從一個穩態過渡到另一個穩態,過渡過程和合閘瞬間的電壓相位角及鐵心剩磁有直接關系,

  • 當變壓器合閘瞬間正好電壓過零( 0°相位時)【此時磁通滯后電壓90度,它在鐵芯中所建立的磁通為最大值而鐵芯中的磁通是不能突變的,這一瞬間仍要保持磁通為零。所以就會產生一個與交流磁通方向相反的并隨時間衰減的直流磁通,來抵消交流磁通。當半個周期后,交流磁通方向相反此時交流磁通與直流磁通相疊加,那么合成磁通就會遠遠大于變壓器正常的工作磁通,鐵芯中磁通就會飽和,變壓器的空載電流就會激增,即勵磁涌流激增,可達變壓器額定工作電流的6 -8倍。】

  • 如果合閘瞬間電壓是最大值( 90°相位時)【不會產生磁飽和現象,因此不會出現勵磁涌流】

4、變壓器勵磁涌流的特點是什么?
  • 變壓器空載合閘時,勵磁涌流幅值與變壓器空載投入的電壓初相角直接相關。單相變壓器合閘角a=0時勵磁涌流最大,合閘角a= 90時勵磁涌流最小(為0 )。三相變壓器,由于三相變壓器各相間有120°相位差,所以涌流也不盡相同。

  • 勵磁涌流含有很大成分的非周期分量,使得波形偏向時間軸的一側,并且涌流波形之間存在間斷角。涌流越大,間斷角越小,非周期分量越大。

  • 勵磁涌流的變化曲線為尖頂波。說明含有大量的高次諧波分量,以二次諧波為主。間斷角越小,二次諧波也越小。

  • 勵磁涌流在開始瞬間衰減很快,以后逐漸減慢。它的衰減常數與鐵芯的飽和程度有關,飽和越深,電抗越小,衰減越快。變壓器容量越大,衰減的持續時間越長,但總的趨勢是涌流的衰減速度往往比短路電流衰減慢些。

變壓器沖擊合閘送電的圖1

5、三相變壓器勵磁涌流的特點是什么?

變壓器沖擊合閘送電的圖2

6、防止勵磁涌流導致變壓器差動保護誤動有哪些原理?

變壓器沖擊合閘送電的圖3

7、勵磁涌流與故障電流的區別?

勵磁涌流與故障電流的波形是不樣的
  • 勵磁涌流波形有間斷的現象。

  • 勵磁涌流有很大的非周期分量,偏于時間軸的一側,即波形不對稱。

  • 勵磁涌流含有大量的高次諧波,且以二次諧波為主。

  • 過勵磁引起的勵磁電流中含有大量五次諧波分量。

8、變壓器沖擊合閘是在高壓側還是低壓側進行?

與變壓器的應用場合相關
  • 電網變電站采用降壓變壓器,來電一方是高壓側,就只能從高壓側沖擊。

  • 發電廠采用升壓變壓器,來電方是在低壓側,就從低壓沖擊。對于有倒送電能力主變可從高壓側做。
9、變壓器沖擊合閘為什么不能是1次,而要3到5次?
  • 變壓器正式投運前進行空載合閘試驗,是用操作過電壓試驗來替代雷電沖擊試驗。

  • 在變壓器制造廠里有雷電沖擊發生器,而安裝現場不可能有。但變壓器在運行中,確實會經受雷電沖擊和操作過電壓沖擊。這是變壓器必須要能滿足的絕緣性能指標。

  • 在變壓器制造廠做雷電沖擊時,有嚴格的指標,如全波、截波和多少時間等。但在現場不可能那么有嚴格、精確的控制。而且在很多情況下,操作過電壓的倍數又往往達不到雷電沖擊的倍數。

  • 因此,就用增加合閘次數的辦法來彌補。從理論上知道,當合閘在電壓過零時的瞬間,操作過電壓倍數最高。我們希望在3或5次中,能有一次。
10、變壓器沖擊送電時保護如何投退?
  • 充電前投入差動保護、非電量保護,其它保護根據情況投入。
  • 充電結束后帶負荷前應把差動保護退出,進行帶負荷測試,驗證CT極性。
帶負荷測相位正確后,投入差動保護。

11、變壓器差動保護在沖擊送電時為什么要投入?帶負荷前為什么要退出?

  • 沖擊送電時投入,即使其電流回路極性錯誤,在主變壓器沖擊送電時,也能起到保護作用。驗證差動保護能可靠躲過勵磁涌流。
  • 充電結束后帶負荷前退出,帶上負荷后,若極性不正確,就會因有差流而使差動保護誤動。在帶負荷之前停用差動保護停用后,再讓主變壓器帶上負荷,檢查各側的電流、二次接線及極性是否正確,檢查正確后再投入差動保護。


文章來源:電力論壇

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