变电站变压器过励磁故障原因及预防
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施变压器是电力系统中不可或缺的电气设备，用于提高或降低交流电压。
然而，在变压器的日常运行中，会产生一种特殊的电流——励磁涌流。
励磁涌流的产生原因、影响及抑制措施，一直是电气领域研究的焦点问题之一。
一、变压器励磁涌流的产生机理变压器励磁涌流是由于变压器在没有负载的情况下，一侧电源给定电压后，产生的瞬时电流波动引起的。
其产生的原因主要有两个方面。
1. 变压器自身磁化特性变压器是由铁芯、线圈等部件组成的，当交流电源施加在一侧线圈上时，铁芯上会产生一个磁通量，使得另一侧线圈中也会产生一定的电势。
在低频条件下，变压器的铁芯上的磁场在每个电源周期内都会发生磁化与去磁化过程，即由于铁芯饱和，磁通量无法瞬间变化，从而在每个周期内形成一个磁滞回线。
当电源供给的电压陡然由0V变化到正常值时，铁芯中的磁场并不会即刻达到稳态，从而导致瞬间电流的波动，造成产生励磁涌流。
2. 电源特性影响电源的内阻、电源的输出电压质量均会影响励磁涌流的产生。
电源内阻较大时，输出电压下降幅度较大，对于变压器来说，电流的波动幅度会更大。
同时，电源产生电压的质量也会影响励磁涌流，例如，电源输出电压存在10%、20%的谐波成分时，变压器励磁涌流的幅值会更大。
二、励磁涌流的影响变压器励磁涌流产生后，将会对变压器和电力系统的安全及稳定性产生影响。
1. 变压器内部温度升高励磁涌流的产生将会引起变压器内部电阻损耗增加，从而导致变压器温度升高。
严重情况下，会导致变压器绝缘材料老化、泄漏及烧毁等事故发生。
2. 电力系统不稳定励磁涌流的存在会造成系统电压波动，电力系统的稳定性得不到保障，从而会降低其工作效率，甚至带来负面的经济损失。
三、励磁涌流的抑制措施为了避免励磁涌流带来的安全隐患及电力系统的不稳定性，有一些抑制措施可以采取。
1. 增加阻抗变压器防励磁涌流的一种常用方法是在变压器的一侧或两侧增加阻抗，这样可以限制励磁涌流的幅值并且控制其衰减时间。
机组励磁变故障原因分析和防范措施
２０００ 年 ９ 月，该电厂计划将运行超过 ３０ 年的 ６ 台水轮发电机组原装的同轴直流励磁机系统更换为 静止可控硅自并激励磁系统。２００１ 年 １１ 月，改造 后的 ２ 号机励磁系统首次投入运行，该套静止可控
硅自并激励磁系统由南瑞电气控制公司负责设计、 选型、安装和调试，其中，励磁变主要参数见表 １。
表 １ 励磁变主要参数
名称
值（ 说明）
型号
ＺＳＣＢ９ — ２５００／１５．７５
电压组合
１５７５０ ± ２ × ２．５％／８６０Ｖ
频率 ／Ｈｚ
５０
结构
干式变压器
阻抗电压 绕组最高温升 ／ Ｋ
Ｕｄ ＝ ８ ％ １００
额定容量 ／ｋＶＡ
２ ５００
额定电流 ／Ａ
９１．６／１６７８
相数
３
接线方式
１ 事故经过
２００９－０３－２７，３ 号机组大修工作全部结束后， 进行了 ３ 号机组自动开停机流程检查试验、交流励 磁机相关特性试验和发电机相关特性试验，而后准 备进行发电机 － 变压器组递升加压、定相试验。递 升加压试验的方法是把全厂３３０ ｋＶ运行元件全部倒 至 ３３０ ｋＶ Ⅱ母线运行，然后由 ３ 号发电机 － 变压 器组带 ３３０ ｋＶ Ⅰ母线（空母线）零起升压。电气一次 主接线如图 １ 所示。
２８ 日 ００：２５，运行值班人员将 ３３０ ｋＶ Ⅰ母线 上除母联断路器 ３３００ＤＬ 外，包括联络变 ５Ｂ 在内的 其他所有电气元件倒至 ３３０ ｋＶ Ⅱ母线运行。００：２８： ３７，运行值班人员依令拉开 ３３０ ｋＶ Ⅰ，Ⅱ母联络开 关 ３３００ＤＬ。００：２８：４９，该电厂 １１０ ｋＶ 系统与 ３３０ ｋＶ 系统之间的联络变压器 ５Ｂ 的过激磁保护动作出 口，联络变 ５Ｂ 三侧断路器分闸，造成本地区 １１０ ｋＶ 系统与 ３３０ ｋＶ 主网系统解列，本地区部分停电；还 造成该电厂全部厂用电源消失，情势十分危急。运
过励磁保护
另一种U/f测量电路如图79所示，它使用积分运 算放大器。 由电压互感器二次向 TVA 输入电压 U N ，副方可 得 U in，经正半周积分得输出电压为：
U ou 1 T2 1 T2 U U in t dt sin tdt 0 0 RC RC nV N 1 U 1 U RCf nV N RCnV N f
3
线路断路器跳闸或发-变组出口处断路器跳闸后，若 自动调整励磁装置失灵或已退出运行，则电压迅速 升高，频率也要升高但比较缓慢，从而使比值 U/f 上升，引起变压器过励磁。这种情况下，过励磁倍 数n可达1.3倍以上，如无适当措施，将持续相当长 的时间。由于大型发电机 xd比较大，当满载突然甩 负荷时，过励磁现象比中小型机组严重。 事实上，正常情况下突然甩负荷也要引起相当 严重的过励磁。因为励磁调节系统和原动机调速系 统都是右惯性环节组成，突然甩负荷后，电压要迅 速上升，而频率上升缓慢，因而比值U/f上升，使变 压器过励磁，但持续时间较短。这种情况，因为属 于正常运行方式，变压器应能承受这种水平的过励 磁而不遭受损伤。因此，要求变压器允许的过励磁 倍数曲线应高于正常甩负荷的过励磁倍数曲线。然 而，并不是所有大型变压器都能满足这种要求。0 00 0 0Fra bibliotek010
电力变压器避免过励磁的方法介绍
为了提高电力变压器铁芯的导磁性能，减小磁滞损耗和涡流损耗，变压器的铁芯大多采用厚度为0.35mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片作为铁芯导磁材料。
由于在磁通密度及频率相同的情况下，冷轧硅钢片比热轧硅钢片的单位损耗低，故电力变压器的设计采用冷轧晶粒取向硅钢片。
并且由于硅钢片有磁饱和现象，如果变压器选用磁通密度太高，空载电流和空载损耗就会很大，因此磁通密度要选在饱和点以下，一般为1.6～1.7T，再根据磁导率和铁芯截面，确定了不饱和的每伏匝数。
只有按这个参数设计制造的变压器才不容易出现磁饱和现象，使电能通过磁路顺利地传递给二次绕组，转换成为改变电压的能量输出。
根据变压器的4.44公式U≈E1=4.44f×N1×Φm得知，当变压器在电网电压升高或频率下降时，就会使U/f比值增大，都将造成变压器工作时主磁通Φm的增加。
而变压器的铁芯横截面积一旦设计制成，就已经确定，可以认为是不变的。
根据公式Φm=Bm×S，则磁通密度将会增加，当超过铁芯的冷轧硅钢片饱和点，磁通密度为1.9T或更高些进入饱和区时，称为变压器过励磁。
如当励磁电压为额定电压的130%～140%时，过励磁较严重，如果持续时间较长，硅钢片单位损耗按指数上升，铁芯温度上升会使变压器逐渐老化而损坏。
1、产生过励磁现象的原因通常认为，接到电网上的电力变压器产生过励磁现象并不那么容易，因为电力变压器的磁通密度，在最初设计时选取1.6～1.7T，而制造变压器铁芯的冷轧硅钢片，其饱和点磁通密度为1.9T以上，该值完全能避免变压器额定电压和额定频率造成的偏差。
但是，实际情况并非如此，下面介绍一下最常见的几种过励磁现象在电力变压器中到底是怎么出现的。
（1）电力变压器分接开关连接或调整不正确。
当电力变压器进行检修，退出运行状态时，分接开关放在最小位置。
检修后没有重新调整，然后就进行合闸，这时电网电压将大于最小分接电压，这样就很可能使电力变压器发生过励磁。
浅析励磁机故障原因与消除措施.
浅析励磁机故障原因与消除措施浅析励磁机故障原因与消除措施类别：电源技术全国范围内连续20多个月的电力供应短缺情况已成为社会关注的热点之一。
在短期内难以弥合供需缺口的情况下，一些地方政府采取给安装自备发电机组或分散式电源系统的企业予政策、技术上扶持的举措，促成了自备发电机组或分散式电源系统的发展，使在沿海经济发达地区总容量达数千万kW的机组陆续投入运行。
励磁机是自备发电机组或分散式电源的重要组成部分，其安全运行与否不仅关系着交流发电机组的稳定运行，而且关系到企业的经济效益。
由于励磁机故障而引发的自备发电机组停机通报不时传出。
作者针对工作中遇到的两例励磁机设备故障做一浅析，供有关设备维护人员参考，以便尽快恢复故障设备的运行。
1 设计与制造质量问题引发的事故1.1 事故经过某发电厂＃9发电机为QFS—125型（Ue为13.8kV、转子Ie为1635A），其主励磁机为ZLG—550—30型（550kW、300V、1832A并激），系上海某电机厂1974年产品。
发电机负荷120MW，75Mvar，转子电流1500A。
某日，在没有任何励磁调整的情况下，无功负荷突然大幅度摆动，从75Mvar摆至50Mvar；励磁机出风口冒黑烟，整流子火花严重，火花长约60～70mm，碳刷大部分被打碎，机组被迫紧急停运。
检查发现主励磁机84块碳刷有81块被打碎，整流子表面局部过热，部分整流片凸片。
按检修规程进行了冷态下车削处理。
然后开机，当发电机定子电压升至7kV，转子电流400A时，再次出现碳刷被打碎现象，造成二次停机。
经测量整流子偏心0.17mm（>0.05mm的技术规范），且有个别换向片凸起，相邻片最大高低差为0.07～0.08mm。
1.2 原因分析根据现象和检查分析认为，该型号励磁机在设计和制造方面存在先天不足。
1.2.1 设计方面550kW同轴直流励磁机是国内最大容量的同轴直流励磁机。
其整流子直径Φ350mm，圆周速度大约为55m/s。
变压器过励磁保护原理
变压器过励磁保护原理
嘿，朋友！今天咱就来好好唠唠变压器过励磁保护原理。
你想啊，变压器就像是电力世界里的大力士，它在努力工作的时候，要
是出现过励磁的情况，那可不得了！就好比一个人本来能扛100 斤的东西，突然让他扛 200 斤，身体肯定受不了呀！
那这过励磁是咋回事呢？简单说，就是给变压器的电压太高啦，它就有
点“撑”着了。
那咋办呢？这时候过励磁保护就出马啦！它就好像是变压器的守护者。
咱举个例子哈，比如变压器正常工作的时候，就像一个乖巧的孩子在安
静地做作业，一切都有条不紊。
可突然电压升高了，过励磁出现了，这时候过励磁保护就会立刻察觉到，就像是妈妈发现孩子作业出现问题一样，赶紧采取措施，防止变压器受到伤害。
过励磁保护的原理呢，就是通过监测一些关键的参数，一旦发现不对劲，马上行动起来。
它像是一个警惕的哨兵，时刻守护着变压器的安全呢！
哎呀呀，你说要是没有这过励磁保护，变压器得多遭罪啊！那整个电力系统可能都会乱套啦！所以说，这过励磁保护真的是超级重要哇！看看我们现在能安稳地用上电，这里面可有它的大功劳呢！
我的观点就是：变压器过励磁保护原理虽然有点复杂，但它真的是电力系统中不可或缺的一部分，是保障我们用电安全和稳定的重要存在！。
探讨励磁变压器故障原因与防范措施
探讨励磁变压器故障原因与防范措施由于励磁变压器的安全运行关乎着机组的整体稳定性，与发电厂中稳定发电有直接的关系，应当维持其正常运转保证发电厂的经济效益，但是在实际运转中，由于一些因素导致励磁变发生故障出现机组跳闸现象。
因此应当对励磁变故障种类加以总结，积极分析其原因，并提出相關防范对策从而减少其故障频率。
一、励磁变压器在发电厂中的重要作用励磁变压器可控制发电机端的电流，在发电机出口装设电压互感器，然后其达到采样、调节、跟给励磁装置电源的作用，可为发电机的励磁系统提供三相交流励磁电源。
励磁变压器是保证发电机励磁系统安全运行的重要工具，励磁系统一般通过可控硅将三相的电源转化为发电机转子所需要的直流电源，然后形成发电机的励磁磁场，最后通过励磁系统调节可控硅触发角。
由于发电机出口处的电压通常较高，而励磁系统的额定电压较低，因此通过励磁变压器可降低电压，调节电机端电压符合实际生产需求。
励磁变压的安全运行是保证发电机组稳定发电和满负荷发电的前提，也是励磁系统可靠运行的关键，其重要性显而易见[1]。
二、励磁变压器常见的故障种类分析（一）CT故障CT是指电流互感器，电流互感器发生故障是励磁变压器出现的故障种类之一，由于励磁变压器的高压旁的CT的内部存在一些问题或者缺憾，会引发爆炸接连引起励磁变压器高压两侧的两相短路，进一步会引发三相短路导致机组自动保护进行跳闸。
三相中破损保障的一相CT变形严重并且脱落；临近的CT受到影响外部会部分破损；在CT至变压器的各相之间的引线也会受到波及变形或者熔断；励磁变压器的外壳在爆炸中会出现烧黑的恒基，由于其材质为环氧树脂一般无明显变形情况，在低压处损害程度相对较轻；但是在高压处爆炸会引发其侧封目严重变形，并破坏其周边设施，例如天花板、窗户等。
据相关数据显示在2011年湖南某发电厂发生过由于励磁变压器侧的CT爆炸事故，在2012年国际某电厂的2号机组也发生了由于励磁变压力侧的CT爆炸引发的短路事故，经检查为该相的某根线的绝缘体发生损坏而引起的[1]。
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施
采用交流励磁：通过控制交流励磁电压来调节磁通，从而抑制励磁涌流。
采用无功功率补偿：通过无功功率补偿来调节磁通，从而抑制励磁涌流。
采用磁通控制策略：通过优化磁通控制策略来抑制励磁涌流。
PART FOUR
深度学习：利用深度学习算法，如卷积神经网络（CNN）、长短时记忆网络（LSTM）等，对励磁涌流进行预测和识别。
影响电力系统的安全性：励磁涌流可能导致电力系统故障，影响电力系统的安全性。
影响电力设备的寿命：励磁涌流可能导致电力设备过热、绝缘老化等，影响设备的使用寿命。
励磁涌流可能导致继电保护装置误动作，影响电力系统的安全运行。
励磁涌流可能导致继电保护装置的测量误差增大，影响保护装置的准确性。
励磁涌流可能导致继电保护装置的通信中断，影响电力系统的监控和调度。
励磁涌流可能导致继电保护装置的硬件损坏，影响电力系统的可靠性。
PART THREE
采用Y/△接线方式：将变压器的三相绕组连接成Y/△形，可以有效抑制励磁涌流。
采用自耦变压器：自耦变压器具有抑制励磁涌流的作用，可以降低变压器的励磁涌流。
采用串联电抗器：在变压器的输入端串联电抗器，可以有效抑制励磁涌流。
原理：利用数字信号处理技术对励磁涌流信号进行实时监测和处理
01
应用：适用于各种类型的变压器，包括电力变压器、特种变压器等
03
特点：实时性强，响应速度快，抑制效果好
02
技术难点：信号采集、数据处理、控制策略等
04
现代控制理论：包括自适应控制、模糊控制、神经网络控制等
01
模糊控制：利用模糊逻辑进行控制，适用于非线性、时变系统
CONTENTS
PART ONE
01
变压器是一种利用电磁感应原理进行能量转换的电气设备。
励磁常见故障及处理方法
3、常见故障及维修一、注意事项1、励磁设备尤其是功率单元、微机单元应保持通风、干燥，屏底下及旁边无积水及放射性、腐蚀性等物品2、微机旁不得有较大的磁场、电厂3、屏体外壳应与大地连接牢靠4、当出现故障影响设备正常运行时应及时停机检修5、检修时应停机跳灭磁开关、阳极刀闸及相关的的电源6、设备在运行时，严禁用手或导体触摸任何裸露在外的带电体和器件管脚！！！7、设备在运行时，严禁带电焊接原来虚焊、脱焊或增加、更换元器件！！！8、设备在运行时，严禁随意拆卸调节器！！！9、设备在运行时，不得关掉风机、微机工作电源！！！二、故障维修指导对于已调试好正常运行的微机装置，经过一段时间运行后，出现故障，就维修的总原则来说，无非就是更换保险、芯片（集成块）、继电器等，但具体到哪个保险、继电器或芯片时，就要分析具体的故障，以下是结合现场碰到的问题作一些分析，以供维修人员和运行人员参考。
1、励磁报转子过压（复归即可）原因为非正常灭磁、保护动作、直接调灭磁开关灭磁2、欠励指示灯亮这时应查看无功表、功率因数表，确认机组是否进相，并相应的增加励磁电流。
3、强励报警表明机组曾经出现过强励，这时调节器将自动限制励磁电流不超过额定值，并限制增磁，20秒后将自动解除强励限制，分油开关则立即解除该限制4、风机停风表明风机回路有故障，这时调节器将自动限制励磁电流不超过80%额定值，但可人工减磁，该限制待风机回路正常后自动复归5、整流故障表明至少有一可控硅臂的快熔融断，限制同上，该限制待更换元件后自动复归6、脉冲消失同步回路可能有故障，手动运行方式下报脉冲消失属正常。
此时只通过继电器的节点向外发信号，不作操作限制7、发电机失磁现象①转子电流表为0②定子电流表升高且摆动③有功功率表降低且摆动④无功功率表指示为负值⑤功率因数表指示进相⑥发电机母线电压降低且摆动⑦发电机有异常声音8、避免过励磁方法①防止电压过高运行②加装过励磁保护，根据变压器特性曲线和不同的允许励磁倍数发出警告信号或切除变压器三、常见故障、原因及参考处理办法。
变压器过励磁保护误动作的探讨
者很接 近 ， 比较容 易发生 过励 磁故 障。 压器 的过励 变
磁 故 障会产 生 以下 后果 （ ）变压 器铁 心饱 和之 后 ， 损增 加 ， 铁 心温 １ 铁 使
对 于 电力 系统 中装设 的变 器 ， 能导 致 过励 可 磁 的原 因有 以下几 种 ：）当超高 压远 距离 输 电线路 １
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维普资讯
变 压 器过 励 磁 保 护 误 动 作 的 探 讨
孙 金凤 ， 国光 王
（ 西安供 电局 ， 西 西安 陕 ７０ ３ ） １ ０ ２
变压器 油被 污染 。 １２ 变 压器 过励磁 保护 的设 置 ．
则有 ：
Ｕ ４４ｆ Ｂ ＝． ｌ Ｓ ４Ｖ （） １ 式 中 ： 电压频 率 ； 为 匝数 ；为铁 心截 面 ， 伪 ｓ 曰为磁 通 密度
因为 、均 为定数 ， Ｓ 故可 写为 ： Ｂ ＫＵ ＝ ／ ｆ （） ２ 式 中 ： １ ． １Ｓ Ｋ＝ ／ ４ Ｖ ，对 于每一 个 特定 的变 压器 ， ４４ Ｋ为 定数。
剧 增加 ， 造成 过励磁 现象 ， 严重 时就形 成威胁设 备安
１ 过 励磁 故 障与保 护 的基 本 概 念【 １
１１ 变压 器过励磁 的原 因及 后果 ．
全 的过励 磁故 障 。 现在 的大型变 压器 ， 额定 工作 磁通 密度Ｂ ＝ ．～ 。 Ｔ 而 饱 和磁 通 密度Ｂ ＝ ． ２０Ｔ， １ １ ， ７ ８ １ ～ ． 两 ９
由于变 压器过 励磁 故障 时并非 每次都 造成设 备 的 明显破坏 ． 容易 被忽 视 ． 但是 反 复过励磁 将 因过 热 而使 绝缘 老化 ， 降低设 备 的使用 寿命 。因此 ， 国继 我 电保 护规程 规定 ．由于 频率 降低 和 电压 升高引起 的 铁心 工作 磁通 密 度过 高 ，０ （３ ）Ｖ ５０ ３０ ｋ 电压 等 级 的变 压器 应装设 过励 磁保护 。
励磁变压器故障原因分析与防范措施
电工电气 （ ２ ０ １ ３ Ｎ ｏ ． ９ ）
励 磁 变压 器 故 障 原 因分析 与 防 范措 施
奚 占新
（ 大唐 国 际 张 家 口发 电厂 ， 河北 张 家 口 ０ ７ ５ １ ３ ３ ）
摘
要： 对近年 来励 磁变压 器所 发 生 的故 障进 行归类 ，Ｃ Ｔ ） 故
Ｆａ ｉ ｌ ｕｒ ｅ Ａ ｎａ ｌ ｖ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｓ ０ ｆ Ｅｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｒ ａ ｎｓ ｆ ０ ｒ ｍｅ ｒ
ＸＩ Ｚｈ ａ ｎ ． ｘ ｉ ｎ
（ Ｄａ ｔ ａ ｎ ｇＩ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｋ ｏ ｕＰ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ／ ｉ ａ ｋ ｏ ｕ０ ７ ５ １ ３ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｅ ｘｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏｒ ｍｅ ｒ ｃ ｏｉ ｌ ａ ｎｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｉ ｘｅ ｄ ｔ ｙ ｐｅ ｉ ｎ ｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｖ ｉ ａ ｓ ｏ ｍｅ ｅ ｘ ａ ｍｐｌ ｅ ｓ ． Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｗａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｂｏ ｖ ｅ ｃ ａ ｕｓ ｅ ｓ ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐｏ ｎ ｄｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｔ ｄ ｏ ｗｎ ｔ ｏ ｅ ｎ ｓ ｕｒ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｅ ｏｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｔ ｈｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏｒ ｓ ｅ ｔ ｓ ．
发变组过励磁保护误动原因分析及处理措施
发变组过励磁保护误动原因分析及处理措施摘要：介绍一起发变组过励磁反时限保护误动引起机组跳闸故障，通过对现场DCS系统指令及参数图、现场动作报告、保护装置校验等进行分析，确定发变组过励磁反时限保护基准值偏差引起保护误动，是导致机组跳闸的直接原因，并提出了针对性的处理及防范措施，避免类似故障发生。
关键词：发变组保护；过励磁保护；基准值偏差；误动分析1过励磁保护定义由于发电机和变压器发生过励磁故障并非必然引起设备损坏，但往往多次过励磁，容易导致绝缘老化，大大降低设备的寿命，因此对大型发电机和变压器均应装设过励磁保护。
一般情况变压器的过励磁保护是计算变压器高压侧的过励磁的倍数。
该厂的主变保护装置设置有过励磁保护。
2故障经过某电厂１号机组正常运行，机组负荷200MW，AGC、AVC均投入。
发电机无功功率165.6MBVaｒ、发电机定子电压29.8KV，励磁电流1848A，励磁电压350V，发变组保护A、B、C柜均投入。
其中，发变组保护Ａ、Ｂ柜均采用RCS－985A型保护装置，发变组C柜为PCS－974型非电量保护柜。
12时34分，1号机组跳闸，发电机解列，锅炉MFT。
经检查，１号机组无设备损坏，首先分析原因为１号机组发变组保护B柜“过励磁反时限”动作，升压站断路器跳闸，灭磁开关跳闸，厂用电快切切换正常，汽轮机跳闸，锅炉灭火。
3误动分析故障停机后，就地检查１号机组的发电机、励磁机、AVC、励磁调节器、整流柜、灭磁柜以及主变压器、高压断路器等，经查，并无设备损坏，排除设备故障导致保护动作的情况。
调取现场DCS系统指令、参数图（图１），并查看AVC 运行记录。
图１１号机组现场DCS系统指令及参数由图１可知，事故发生前，系统运行稳定，发电机定子电压稳定，且UAB＝UAC＝UBC＝２20.8KV，系统频率稳定，ｆ＝49.9Hz，并未发生电压上升或者频率下降等情况，不具备发变组过励磁保护动作的客观条件。
调阅１号机组发变组保护Ｂ柜过励磁保护定值后，核对最近一次检修的现场打印定值单，见表１。
励磁系统常见故障及其处理方法
励磁系统常见故障及其处理方法1、起励不成功原因1：起励按钮/按键接通时间短，不足以使发电机建立维持整流桥导通的电压。
处理方法：保持起励按钮持续接通5秒以上。
原因2：发电机残压太低，却仍然投入“残压起励”，这样即使按起励按钮超过5秒，也不会起励成功。
处理方法：切除“残压起励”功能，直接用辅助电源起励。
原因3：将功率柜的脉冲投切开关仍置于切除位置。
原因4：整流桥的交流电源未输入（励磁变高压侧开关或低压侧开关未合上）。
原因5：同步变压器的保险丝座开关未复位。
原因6：机组转速未到额定，而转速继电器提前接通，造成自动起励回路自动退出。
原因7：起励电源开关未合，起励电源未送入起励回路。
原因8：起励接触器未动作或主触头接触不良。
原因9：起励电源正负极输入接反，导致起励电流无法输入转子。
原因10：起励电阻烧毁开路。
原因11：转子回路开路。
原因12：转子回路短路。
原因13：始终存在“逆变或停机令”信号。
（近方逆变旋钮开关未复位；远方监控或保护的停机令信号未复位）原因14：灭磁开关控制回路的分闸切脉冲或分闸逆变信号始终保持。
原因15：调节器没有开机令信号输入。
原因16：可控硅整流桥脉冲丢失或可控硅损坏。
原因17：调节器故障原因18：调节器脉冲故障。
原因19：脉冲电源消失或电路接触不良。
原因20：灭磁开关触头接触不良。
2、起励过压原因1：励磁变压器相序不对。
原因2：PT反馈电压回路存在故障。
原因3：残压起励回路没有正确退出。
原因4：调节器输出脉冲相位混乱。
3、功率柜故障原因1：风压低，风压继电器接点抖动。
处理方法：调整风压继电器行程开关的角度。
原因2：风温过高，温度高于50度。
处理方法：对比两个功率柜，检查测温电阻是否正常。
原因3：电流不平衡，6个可控硅之间均流系数<0.85。
处理方法：检查是否有可控硅不导通或霍尔变送器测量误差。
4、PT故障条件：PT电压>10％，任一相电压低于三相平均值的83％。
原因1：PT高压侧保险丝熔断处理方法：测量PT输入端三相电压，检查电压是否平衡。
变压器过励磁保护若干方面的探究
变压器过励磁保护若干方面的探究过励磁保护主要是为了对变压器的过励磁情况进行保护，以防过励磁超出限制，影响变压器的运行以及使用年限。
本文针对500kV变压器的过励磁保护等相关的内容分析研究。
1 500kV变压器产生过励磁现象的原因在电网、电力系统发展的过程中，500kV变压器被广泛使用，但是在使用的过程中会产生一些过励磁，过励磁的产生会影响设备的稳定运行，减少设备的使用寿命。
500kV变压器在设计过程中，有一个磁通密度值，初设计中该磁通密度值一般为1.6～17T，但是在制造的过程中，磁通密度值要>1.9T，进而将变压器额定电压、频率造成的偏差避免。
过励磁现象还是会发生，针对产生过励磁现象的原因进行分析，主要为：（1）开关连接或者调整不适。
在对500kV变压器进行检修时，退出运行后，变压器的分接开关要调整到最小的位置，但是在完成变压器的检修之后，忘记调整分接开关而进行合闸，造成电路中的实际电压大于最小分接电压，造成过励磁的产生；（2）空载到负载的合闸瞬间产生。
主要是因为变压器的铁芯中存在一定的剩余磁通，在外加电压过零合闸时，过励磁将增加，而不利于合闸；（3）实际频率低于额定频率。
变压器的额定电压的频率低于额定频率，同时电感性负载的电压不变，此时将会增加变压器铁芯中的磁通，而诱发过励磁的产生；（4）铁芯结构因素。
铁芯的材质一般为冷轧硅钢片，接缝分两处错开，形成一定的搭接距离。
搭接面增加，但是厚度减少，造成实际截面减少，使得铁芯接缝处产生过励磁。
2 500kV变压器的过励磁能力以及对其产生的影响按照式（1）进行过励磁能力的测试，n增大，空载电流与损耗之间的关系为非线性陡增。
对变压器自身的损耗进行分析，其损耗主要在金属构件的表面、铁芯等部位，并在运行中产生局部过热。
在过励磁倍数相同的情况下，变压器的额定磁密、饱和磁密等参数，影响变压器的过励磁持续的时间，如果额定磁密与饱和磁密越近，饱和磁密曲线的斜率就会下降越明显，也因此使得变压器过励磁产生的持续时间缩短。
励磁系统常见故障及其处理方法
励磁系统常见故障及其处理方法励磁系统是电气设备中的重要组成部分，其功能是为发电机提供磁场，确保发电机能够正常工作。
然而，励磁系统在工作过程中可能会出现一些故障，影响发电机的正常运转。
本文将介绍励磁系统常见的故障及其处理方法。
1.励磁电压低当励磁电压较低时，会导致发电机的输出电压不稳定或无法正常工作。
这种问题可能是由电源电压不稳定、励磁电源内部故障或励磁电源接线松动引起的。
处理方法如下：-检查励磁电源的电压，确保其稳定，如果电压不稳定，则需要修复电源或更换电源。
-检查励磁电源内部的电子元件，如果发现有故障元件，需要修复或更换它们。
-检查励磁电源与发电机之间的接线，确保连接牢固，如果松动则需要重新固定。
2.励磁电压高当励磁电压过高时，会导致发电机的输出电压超过额定值，损坏设备。
这种问题可能是由于励磁电源输出电压设置错误、励磁电源内部元器件损坏或传感器故障引起的。
处理方法如下：-检查励磁电源的电压设置，确保其按照发电机的额定要求进行设置，如果错误则需要调整。
-检查励磁电源内部的元器件，如果发现有损坏元件，需要修复或更换它们。
-检查励磁电源与发电机之间的传感器，如果发现有故障传感器，则需要修复或更换它们。
3.励磁电源故障励磁电源的故障可能导致发电机无法正常工作。
故障可能是由于电源部分损坏、控制电路故障或电源供应不足引起的。
处理方法如下：-检查励磁电源的电源部分，如果发现有损坏，需要修复或更换。
-检查励磁电源的控制电路，如果发现故障，需要修复或更换。
-检查励磁电源的电源供应是否充足，如果不充足，则需要增加电源容量。
4.励磁线圈故障励磁线圈的故障可能导致发电机无法产生磁场。
故障可能是由于线圈损坏、线圈绝缘破损或线圈接触不良引起的。
-检查励磁线圈是否损坏，如果发现损坏，需要修复或更换。
-检查励磁线圈的绝缘情况，如果发现破损，需要修复或更换。
-检查励磁线圈的接触是否良好，如果接触不良，则需要重新连接或更换。
综上所述，励磁系统常见的故障包括励磁电压低、励磁电压高、励磁电源故障和励磁线圈故障。
变压器过励磁保护的测量点分析
变压器过励磁保护的测量点分析摘要：本文通过阐述过励磁故障与保护的基本概念，分析变压器过励磁保护的设置，以此来分析变压器过励磁保护的测量点的选取。
关键词：变压器；过励磁；测量点一、过励磁故障与保护的基本概念（一）变压器过励磁的原因在电力系统中设置的变压器，经常会发生过励磁的现象，引起这种现象的原因有很多。
首先，比较重要的方面，也就是电网解和环的考虑不周密，或者是由于操作的不恰当，会引起局部地区出现过电压抑，有时候会引起低频率的运行；另外，铁磁谐振会引起过电压，L—C 谐振也会引起过电压；倘若调节控制装备程序失控，或者是发生误动的现象也会引起变压器过励磁；超高压远距离输电线路丢失负荷时会引起过电压。
（二）变压器过励磁的后果倘若变压器过励磁发生故障，会产生非常严重的影响。
过励磁会引起温度的升高，温度的升高会引起老化的绝缘的发热，这个时候，绕组的绝缘的强度、机械性能都会受到影响，铁心叠片间绝缘会产生损害，这种损害会引起绕组对于铁心主绝缘的损害，而且绝缘的发热会引起油箱的内壁的油漆的融化，那么变压器油会被污染。
而引起发热的原因，是因为，变压器的铁心的饱和，饱和会引起铁损，铁心的温度在这个时候会升高，温度的升高引起铁心的饱和，会发生磁场的扩散，周围空间的漏磁场会增强，漏磁场产生涡流，涡流损耗，靠近铁心的绕组导线以及油箱壁以及其他的金属构造发热，热量积累产生高温，高温严重时，局部就会变形，绝缘介质会发生损伤。
而如果是一些较大型的电器的话，发热就比较严重。
这是因为，当工作的磁通密度达到了额定中的磁通密度的1.3—1.4倍的时候，励磁电流有效值能到达额定可以负荷的电流，铁心的涡流耗损与其他金属构件的涡流耗损以及频率的平方成正比，况且励磁电流时非正弦波，非正弦波会产生较多的高谐波分量，导致发热严重，引起重大的时候。
二、变压器过励磁保护的设置（一）过励磁保护应注意的假设无论是为定时限保护，还是反时限保护，判据都是B＝U/（4.44WSf）.。
励磁变压器故障原因分析与防范措施
励磁变压器故障原因分析与防范措施随着经济发展、社会进步，公众的生活质量不断提升，各行各业不断向前发展，对于发电企业而言，也在不断进行新技术、新方法的应用和开发，从而不断提高发电厂高效稳定运行质量，更好地保证电力安全供应。
伴随励磁变压器在发电领域的应用，为保障发电安全和稳定等发挥重要的支撑作用。
与此同时励磁变压器在运行过程中经常发生故障问题，影响了发电厂正常稳定运行。
本文对励磁变压器出现的故障以及原因进行了深入分析，并提出了具体的防范对策，希望为不斷提升励磁变压器发电机组安全有效运行提供一定的建设性参考。
标签：励磁变压器；故障；原因；防范；措施励磁变压器是发电系统的重要组成项目之一，它的安全稳定运行直接影响发电效率和质量，进而对发电厂安全运营效益等产生一些影响。
在励磁变压器实际运行过程中，由于工艺比较复杂，技术要求较高，如果处理不当将会引发安全故障，加强励磁变压器故障原因分析及防范对策研究，就显得尤为重要。
一、励磁变压器在发电领域的功能励磁变压器安装在发电机的出口位置，主要是为了保障发电机正常运行，为发电机励磁系统提供三相交流励磁电源而设置的降压变压器，借助可控硅，进而实现三相点源到发电机转子直流电源形式的转化，进而打造发电机励磁磁场。
励磁变压器能够实现对发电机端电流的有效控制，通过将电压互感器安装在发电机出口，进而起到采样、调节、供给励磁装置电源的功能，是保障发电机安全运行的重要装置。
对于发电机组而言，本身出口的压力往往比较高，励磁变压器本身的额定电压较低，所以可以通过励磁电压器的调节作用，将高压转化为低压，从而更好地输送至后续发电环节，满足生产运行需求。
励磁变压器是重要的关键保障输出环节，所以应当加强对励磁变压器的维护保养，及时排除有关故障，分析故障原因，从而提高运行质量。
二、励磁变压器常见故障以及故障引发原因分析通常励磁变压器常见故障主要包括电流互感器故障、测温点故障、接头发热故障、进水受潮接地、线圈内部短路故障以及混合复杂的其他绝缘故障等。
变压器励磁涌流及鉴别和防治方法
变压器励磁涌流及鉴别和防治方法摘要：电力变压器作为电力系统中极为关键的一种电气设备，在电力系统中是不可替代的转换枢纽，而变压器的励磁涌流过大会引起保护动作跳闸，因此针对电力变压器励磁涌流的研究一直是电力系统继电保护中备受关注的重要课题。
本文主要介绍了变压器励磁涌流产生的原因、危害、鉴别和防治方法。
关键词：变压器；励磁涌流；鉴别；防治1变压器励磁涌流出现的原因及特点变压器是基于电磁感应原理的电力设备，当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。
这是因为在稳态工作情况下，铁芯中的磁通滞后于外加电压90°如图（a）所示。
如果空载合闸时，正好在电压瞬时值U=0时接通电路，则铁芯中应该具有磁通—Фm。
但是由于铁芯中的磁通不能突变，但此，将出现一个非周期分量的磁通，其幅值为+Фm。
这样在经过半个周期后，铁芯中磁通就达到2Фm。
如果铁芯中还有剩余磁通Фs,则总磁通将为2Фm+Фs，如图（b）所示。
此时变压器的铁芯严重饱和，励磁电流IL将剧烈增大，如图（c）所示，此电流就称为变压器的励磁涌流ILY,其数值最大可达额定电流的6-8倍，同时包含有大量的非周期分量和高次谐波分量，如图（d）所示。
励磁涌流的大小和衰减时间，与外加电压的相位、铁芯中剩磁的大小和方向、电源容量的大小、回路的阻抗以及变压器容量的大小和铁芯性质等都有关系。
例如正好在电压瞬时值为最大时合闸，就不会出现励磁涌流，而只有正常时的励磁电流。
由于变压器铁心材料具有非线性的特征，为了与绕组磁场变化相抵，铁心饱和程度将发生变化。
当铁心饱和程度较高时，其磁化曲线斜率极小，励磁电流随着磁通的增长而变大，最后变为励磁涌流。
若变压器存在剩磁，并且极性绕组偏磁一样，就会减小变压器绕组的励磁电抗，从而出现巨大的励磁涌流。
对三相变压器而言，无论在任何瞬间合闸，至少有两相要出现程度不同的励磁涌流。
励磁涌流具有如下特点：1.包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧；2.包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主，二次谐波的含量在一般情况下不低于基波分量的15%；3.励磁涌流波形为对称性，波形不连续且出现间断，在一个周期中间断角为α；2变压器励磁涌流的鉴别方法（1）二次谐波原理。
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图３ 日本 东 芝 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 变 压 器 空 载 过 励 磁 电流 曲线
号
±！
墓
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图４ 日本 东 芝 ５ ０ ０ ｋ Ｖ变 压 器 满 载 过 励 磁 电流 曲线
图１ 变 压 器 允 许 过励 磁 倍 数 曲线 图
４ ， ５ － ．
技 术 研 发
１ ． ２ 实现 过 励 磁 保 护
曼
电压 与 频 率 的 比值 （ 厂 ） 是 反 映 变 压 器 励 磁 状 态 的 特 征 量， （ ｕ ／ ｆ ） ／ （ ／ ） 称 为 过 励 磁 倍 数 。一 般 的 大 型 变 压 器 均 有 特 定 的 过励 磁 曲 线 ， 反 映变 压器 过励磁 倍数 与运 行 时间 的关 系 。过 励 磁 保 护 应 根 据 变 压 器 的 过 励 磁 曲 线 来 整 定 、 设计 （ 图 １ —１ 为 变 压 器 允 许 过 励 磁 倍 数 曲线 图 ） 。 变 压 器 铁 心 的 工 作
技 术 与 市 场 第２ ０ 卷第 ３ 期２ ０ １ ３ 年
技 术 研 发
变 电 站 变 压 器 过 励 磁 故 障 原 因及 预 防
许承 峰
（ 深圳供 电局有 限公 司 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 分 析 了 变压 器过 励 磁 保 护 的 原 理 及 其 故 障 的起 因与 结 果 ， 讨 论 影 响 变 压 器 过 励 磁 的 若 干 因素 和 运 行 中应 注 意
变压器由铁芯绕组组成 ： 匝数 为 ｗ， 铁芯截 面为 ｓ ， 磁 感应
强度为 Ｂ 。变 压器 过励 磁 是 指 铁 芯 中 的磁 感 应 强 度 Ｂ超过 额 定
器过励磁 曲线 相交 时 ， 就说 明配 合得 不够 理想 。当变 压器 过 励磁值小 于相交点 时 ， 继 电器 动作 时 间大于 变压 器容 许运 行 时间， 即 当还未等到继 电器动作时 ， 变压器 可能己受到损坏 。
的。过励磁保 护类 型 的选择 ， 应 充分 考虑 继 电器 反时 限特性 曲线 与变压 器允许的过励磁 曲线 相配合 ， 如图 ２ 所示， 当继 电
器 特 性 曲线 紧 随 变 压 器 励 磁 曲 线 下 方 时 ， 继 电器 能够 有效地 保护变压 器的过励磁 ； 如 出现继 电器反 时限 特性 曲线 与变压
Ｖｏ １ ． ２ ０， Ｎｏ． ３． ２ ０１ ３
３ 变压 器 过 励磁 的 影 响及 导 致 过 励 磁 故 障 的 主 要 因 素
３ ． １ 变 压 器 过 励磁 的 影 响
会 出现 过 励 磁 。 通 常 可 能 导 致 主变 压 器 过 励 磁 的 原 因 有 以 下
几点 ： ￣５ ０ ｏ ｋ Ｖ 超 高压 远距离输 电线路 ， 由于突然 失 负荷 而发
￣ ｉ ｌ ｒ ｔ
：
磁 密与（ ／ 厂 ） 成 正 比， 过 励磁保 护就 是根 据这 一原 理构成 的。 而要实 现过励磁 保护 ， 则 需测 量 电压与 频率 之 比值 。过 励磁
继 电器测量原理接线 如图 １ 、 图 ２所 示 。
过 励 磁 比 ＿ 轰
ｘ 案
ｋ Ｖ变 压 器 因为 过 励 磁 保 护 动 作 而 跳 闸 。 １ 变 压 器 过 励 磁 的 基 本 原 理 和保 护
１ ． １ 变压 器过 励 磁 的基 本 原 理
Ｕ
图 ２ 过 励 磁 继 电器 测 量 原 理接 线 图 ２ 过 励磁 保 护 的 选 配 原 则
由于 系统 电压 升高和频率降低对 变压器 过励磁具 有 同 理 的过 电压保 护不 能替代
的事项 。 关键词 ： 变压 器 ； 过励 磁 ； 保 护
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ２ ４
０ 引 言
目前 ， 大型变压器 运行 均要 求装 设过 励磁 保 护 ， 根据 《 继 电保 护和安全 自动装 置技 术规 程》 对 于过励 磁保 护配 置和 整 定做 出的明确规定 ： ３ ３ ０ ｋ Ｖ及 以上 均要求 装设 过励 磁保 护 ， 其 是变压器特有 的一种 保护 。历年 来 ， 由于 过 电压 造成变 压 器 过励磁事故 的案例 常有发生 ， 因此 ， 在 实际工 作 中一 定要 注意 变压器过励 磁 运 行对 变 压器 寿命 和绝 缘造 成 的损 害。近 年 来， 城 市用 电特别是在节假 日或晚上低 负荷时 ， 系统 电压偏 高 问题 已逐渐显露 ， 变 压器 过励 磁运 行现 象 日益增 多 ， 有的５ ０ ０
磁感 应强度 Ｂ Ｎ ， 引起励磁 电流剧增 的异常工作情 况。５ ０ ０ ｋ Ｖ 变
压 器 的过 励 磁 及 其 保 护 的 工作 原 理 ： 通 过 测 量 变 压 器 的 电 压 和
频率 之比来监视变压器是否过励 磁 ， 防止 变压器突然甩 负荷或 因励 磁系统引起 的过 电压造成磁 感应强度 剧增并引起过热 ， 损 坏变压器的线 圈铁芯或绝缘老化影 响变压器寿命。
生 过 电压 。② 事 故 解 除 后 而 造 成 局 部 地 区 在 维 持 电 压 的 同
变压器的电压表 达式 是 ： Ｖ＝４ ． ４ ４ ｆ ｎ ｓ Ｂ ， 所以， Ｂ＝１ ／ ４ ． ４
１ １ ８ ×Ｖ ／ ｆ ｏ铁芯截面 ｓ不变 ， 变压器工作 磁密 Ｂ与 Ｖ ／ ｆ 成 正 比， 电压 的升高和频率 的降低都将使 磁密增加 ， 励磁 电流增 大 ， 特 别是在饱 和之后 ， 励磁 电流急剧增 大 ， 造成 过励 磁。变压器 过 励磁 的影响 ： 试 验证 明变压器 运行 电压超 过额 定 电压 的 １ ０ ％ 时， 就会使变压器铁芯饱和 ， 而因饱和产生 的漏磁将 使箱壳 等 金属构件 涡流损耗增加 ， 造成铁 芯温度升高 ， 同时还 会使漏 磁 通增 强 ， 使靠近铁芯 的绕组导线 、 油箱壁 和其他金属 构件产 生 涡流损耗 ， 使变压器过热 ， 绝 缘老化 ， 影响变 压器寿命 ， 严 重造 成局部变形和损伤周围 的绝缘介质 ， 有时甚至烧毁变压器。