啟動(dòng)-備用變壓器熱備用改為冷備用探析.doc

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1、啟動(dòng)/備用變壓器熱備用改為冷備用探析摘要：?jiǎn)渥兪菃?dòng)/備用變壓器的簡(jiǎn)稱，是指機(jī)組尚未發(fā)電投產(chǎn)前，對(duì)新建機(jī)組設(shè)備進(jìn)行單體送電、調(diào)試，整套設(shè)備調(diào)試，機(jī)組整體啟動(dòng)提供電源的一種變壓器，并且在機(jī)組投產(chǎn)后，作為廠用變壓器的備用電源，一般在電廠應(yīng)用較多，是在主用的變壓器事故、故障、檢修、雷擊跳閘等情況時(shí)，啟備變帶負(fù)荷。關(guān)鍵詞：?jiǎn)?dòng)/備用變壓器；熱備用；冷備用中圖分類號(hào)：TM45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1009-0118(2012)07-0209-01我們都知道啟備變通常在機(jī)組正常運(yùn)行的時(shí)候是處于熱備用狀態(tài)，這種狀態(tài)空載損耗費(fèi)用大概十幾萬/年，若由熱備用改為冷備用，當(dāng)一臺(tái)機(jī)

2、組中壓工作進(jìn)線跳閘時(shí)快切裝置先要合啟備變進(jìn)線開關(guān)，再合備用進(jìn)線開關(guān)，這期間變壓器產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流會(huì)給設(shè)備帶來很大的沖擊，若我們可以消除勵(lì)磁涌流，快切裝置便能在最短的周波內(nèi)尋找到同期點(diǎn)進(jìn)行主備切換，對(duì)中壓負(fù)荷繼續(xù)供電。變壓器勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的原因是：變壓器空載合閘是一個(gè)瞬變過程，在合閘的瞬間，假定鐵芯中沒有剩磁，外加電壓U會(huì)在磁路產(chǎn)生一個(gè)滯后兀/2相角的磁通，這是一個(gè)旋轉(zhuǎn)分量，由于磁路的磁通不能突變，必然要由勵(lì)磁電流分量產(chǎn)生一個(gè)-①1來平衡磁路，保持磁通瞬間的零值，這個(gè)-①1是一個(gè)暫態(tài)分量，隨時(shí)間常數(shù)T=L/R（L為一次繞組的全自感，R為一次回路電阻）大小逐漸衰減。若

3、開關(guān)在最不利的情況下合閘，即電壓U過零的時(shí)候，①1將達(dá)到幅值①m,暫態(tài)分量-①1也將出現(xiàn)最大值-①m,并隨時(shí)間常數(shù)T逐步衰減，經(jīng)過半個(gè)周波后，①1將達(dá)到負(fù)的最大值-①m,此時(shí)兩個(gè)磁通的疊加將接近-20m,這將引起鐵芯高度磁飽和，根據(jù)鐵芯的磁化特性，勵(lì)磁電流會(huì)劇增，稱之為勵(lì)磁涌流，數(shù)值將達(dá)到正?？蛰d運(yùn)行勵(lì)磁電流的50-80倍。一般情況下，當(dāng)大型變壓器停運(yùn)后，勵(lì)磁涌流憑借自身?xiàng)l件很難衰減，若此時(shí)快切動(dòng)作，勵(lì)磁涌流引起電網(wǎng)出現(xiàn)電壓驟降，以及勵(lì)磁涌流注入電網(wǎng)大量的諧波，都有可能引起一些控制設(shè)備和繼電保護(hù)誤動(dòng)、電動(dòng)機(jī)振動(dòng)等，并且快切裝置不能判斷電流的大小，當(dāng)快切裝置動(dòng)作后

4、，會(huì)對(duì)設(shè)備造成很大的影響，并且保護(hù)裝置有可能動(dòng)作，達(dá)不到安全運(yùn)行的要求，因此消除勵(lì)磁涌流是啟備變實(shí)現(xiàn)冷備用的首要因素。現(xiàn)在有些廠家生產(chǎn)的消除勵(lì)磁涌流裝置已經(jīng)在使用中，當(dāng)啟備變投入運(yùn)行后，若此時(shí)的合閘角度偏離了正玄電壓的兩個(gè)峰值點(diǎn)（90°或270°），變壓器便會(huì)產(chǎn)生①1的磁通（此磁通極性和數(shù)值是可以通過選擇外加電壓合閘相位角進(jìn)行控制的），這時(shí)勵(lì)磁電流分量產(chǎn)生一個(gè)-①1的磁通來平衡磁路，當(dāng)啟備變斷路器分閘后，變壓器中便會(huì)存在-①1的磁通,并且隨著時(shí)間常數(shù)T=L/R大小逐漸衰減，斷路器分閘時(shí)裝置記錄下此時(shí)磁路中-①1的磁通極性和大小，下次斷路器合閘時(shí)，變壓器產(chǎn)生①2的

5、磁通并且勵(lì)磁電流分量產(chǎn)生一個(gè)-①2的磁通來平衡磁路，若在最佳電源電壓相位角時(shí)進(jìn)行合閘，實(shí)現(xiàn)-①2與剩磁-①1極性相反、大小相等，便可從而消除產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，以上是基于單相電壓而論，在實(shí)際中啟備變?yōu)槿嚯妷?，并且相角互相相?20°,三相電壓的峰值不可能同時(shí)到達(dá)，若要實(shí)現(xiàn)徹底消除勵(lì)磁涌流，必須進(jìn)行斷路器三相分時(shí)分相合閘，但這時(shí)會(huì)造成設(shè)備的非全相運(yùn)行，所以很難實(shí)現(xiàn)徹底消除勵(lì)磁涌流，我們只能選擇最佳的相位合閘點(diǎn)，最大程度的抑制勵(lì)磁涌流，從使設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。消除了勵(lì)磁涌流，便要考慮啟備變冷備用的可靠性。當(dāng)廠高變故障時(shí)，若啟備變處于熱備用狀態(tài)，此時(shí)母線與啟備變間的高壓斷

6、路器處于合閘狀態(tài)，快切只動(dòng)作合備用進(jìn)線開關(guān)；若啟備變處于冷備用狀態(tài)，此時(shí)母線與啟備變間的高壓斷路器處于分閘狀態(tài)，這時(shí)要求先合啟備變高壓側(cè)斷路器，后合備用進(jìn)線開關(guān)，這就要求快切裝置和變壓器勵(lì)磁涌流抑制裝置相互配合，相互閉鎖，當(dāng)工作進(jìn)線跳閘后，應(yīng)先通過變壓器勵(lì)磁涌流抑制裝置判斷此時(shí)系統(tǒng)電壓相位，選擇最佳相位點(diǎn)進(jìn)行合閘，待啟備變高壓側(cè)斷路器合閘后，再合備用進(jìn)線開關(guān)，正常工況下，一個(gè)完整的周波為20ms,若假設(shè)勵(lì)磁涌流抑制裝置在3個(gè)周波內(nèi)找到最佳相位點(diǎn)合啟備變高壓側(cè)斷路器，斷路器合閘時(shí)間一般要求小于30ms,這時(shí)啟備變帶電后快切出口合備用進(jìn)線開關(guān)，一般快切裝置動(dòng)作時(shí)間為

7、70ms-100ms，總時(shí)間為190ms,滿足快速切換的實(shí)際要求，但此方式還應(yīng)在具體操作中進(jìn)行詳細(xì)試驗(yàn)?，F(xiàn)今部分電廠為了節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用，實(shí)際運(yùn)行中不設(shè)置啟備變，在發(fā)電機(jī)出口處增設(shè)斷路器，由主變進(jìn)行倒送電，在附近變電站取一條中壓專線設(shè)置停機(jī)變壓器，此變壓器只滿足停機(jī)負(fù)荷要求，這種運(yùn)行方式可靠性較差，具有很高的危險(xiǎn)性，若此時(shí)中壓負(fù)荷發(fā)生故障，并發(fā)生越級(jí)跳閘，進(jìn)線開關(guān)跳閘，此時(shí)由于停機(jī)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足中壓負(fù)荷的需求，機(jī)組只能停機(jī)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成很大的波動(dòng)，若啟備變存在，則可以在基本不影響中壓設(shè)備的運(yùn)行情況下進(jìn)行主/備切換，從而達(dá)到機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。隨著現(xiàn)今煤炭資源

8、的匱乏，煤價(jià)一天天上漲，