主变压器励磁涌了引发跳闸事件分析及处理办法 - 图文

一起由于变压器励磁涌流产生的断路器跳闸事件及解决办法

[内容摘要]通过对一起由于变压器合闸的励磁涌流产生的断路器跳闸事件的分析及处理方法，通过对变压器励磁涌流产生的原因分析，提出的建议及解决措施。

[关键词] 励磁涌流；断路器；零序电流 1 引言

励磁涌流（inrush current)的发生，很明显是受励磁电压的影响。即只要系统电压一有变动，励磁电压受到影响，就会产生励磁涌流。 在不同的情况下将产生如下所述的初始（initial inrush)、电压复原（recovery inrush)及共振（sympathetic inrush 共感）等不同程度的励磁涌流。其瞬时尖峰值及持续时间，将视下列各因素的综合情况而定，可能会高达变压器额定电流的8~30倍。当合上断路器给变压器充电时，有时可以看到变压器电流表的指针摆得很大，然后很快返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常称之为励磁涌流，特点如下：

1)涌流含有数值很大的高次谐波分量(主要是二次和三次谐波)，主要是偶次谐波，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。

2)励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。因此，在开始瞬间衰减很快，以后逐渐减慢，经0.5～1s后其值不超过(0.25～0.5)In。

3)一般情况下，变压器容量越大，衰减的持续时间越长，但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。

4)励磁涌流的数值很大，最大可达额定电流的8～10倍。当整定一台断路器控制一台变压器时，其速断可按变压器励磁电流来整定。

下面就是一起因变压器励磁涌流影响产生的一起事故，及解决方法： 2 跳闸前运行方式

110kVI、II母联络运行,I母带池沁线热备用、110kV沁格线运行（新间隔送电）， II母带2号主变、天沁线运行；110kV线路备自投投入运行，即“跳天沁、合池沁”，35kVI、II母联络运行I母带沁鸿线、沁宝线运行 II母带沁丁线、沁优线运行、沁鸿二线冷备用，10kVII母带沁煤线、沁佳线、沁松线、沁泰线、沁达线、沁晶线、2号所用变、4号电容器运行。 3 故障情况分析

2011年9月28日22：32分，在对110kV某某变110kV沁格线对侧（泰格硅业开关站2号电炉变）送电过程中，某某变110kV天沁线零序I段保护动作，跳开110kV天沁线断路器，110kV母线电压缓慢降低，110kV进线备自投未动作，110kV某某变失压，4号电容器因低电压保护动作跳闸。线路保护及备自投联切小电源压板未投入。保护人员在现场检查故障录波图如下：

3.1 110kV天沁线保护装置动作行为分析

110kV天沁线保护装置型号：许继电气生产的WXH-813A/1/R1保护装置,CT变比为：600/1。110kV天沁线跳闸时，天沁线保护装置显示报文如下：

启动动作时间：2011年9月28日22时32分24秒575毫秒 动作元件名称：零序I段动作 动作相对时间：012毫秒 故障测距 测距参数0.00km 故障测距故障参数 A相电流0.209∠150A B相电流0.56∠353A C相电流0.562∠227A 测距结果：0.00km 天沁线零序I段定值：

零序控制字：0x0001(投入零序I段。零序II、III、IV、零序III段经方向、零序IV段经方向、零序II段永跳、零序III段永跳控制字均为0，表示未投入)

零序I段电流定值：0.5A，时间：0s 零序II、III、IV段电流定值：20A，时间10s

根据录波图形分析可知，在110kV天沁线跳闸时刻，B相电流明显偏向于时间轴的上侧，C相电流偏向与时间轴的下侧。对跳闸时刻的A、B、C电流进行谐波分析发现：110kV天沁线A相电流基波为：0.2040，二次谐波为0.1071，B相电流基波为：0.5898，二次谐波为：0.1675，C相电流基波为：0.623，二次谐波为：0.1784，B、C两相含有较高的二次谐波，且B、C相均含有直流分量，B、C两相电流具有明显的励磁涌流特征。一次电流约为360A，故可推断该励磁涌流应为对侧110kV泰格变2号炉变送电时所产生的励磁涌流，不是故障电流。经保护厂家分析认为：

（1）9月28日22时32分在沁格线对侧送电时，天沁线WXH-813A保护受此扰动而启动。

（2）保护启动后产生了零序电流，此零序电流大小满足零序I段定值（大于0.5A），且零序电压滞后零序电流135度，满足零序功率正序方向（满足动作区30度到190度），因此零序I段保护瞬时出口跳闸。

(3)电压中谐波含量较大，产生了较大的零序电压。且A相电流在保护启动前后没有变化，而B相电流、C相电流均有明显变化，初步判断由此产生了零序电流，从而直接导致了此次零序保护的动作出口。

许继厂家分析结果示意图

根据故障录波图，厂家建议

（1）、变压器空载合闸时，励磁涌流不仅仅是电气关系，三相存在不平衡，存在零序电流。

（2）、建议空投变压器时退出零序Ⅰ段或者抬高零序Ⅰ段电流定值躲过变压器空载合闸时的不平衡。

3.2 110kV沁格线保护装置动作行为分析

110kV沁格线为本次新投运间隔，保护装置型号为：许继电气生产的WXH-813A/Ｂ1/R1线路保护,CT变比为600/1,110kV天沁线跳闸时，沁格