变压器铁心过励磁

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变压器铁心过励磁

变压器铁心过励磁

变压器铁心过励磁
铁芯过励磁,对变压器的影响很大,设计时要注意
变压器铁心过励磁
变压器的过励磁就是当变压器在电压升高或频率下降时将造成工
作磁通密度增加,使变压器的铁芯饱和。

其产生的原因主要有:当电网因故解列后造成部分电网刚甩负荷而过电压、铁磁谐振过电压、变压器分接头连接调整不当、长线路末端带空载变压器或其他误操作、发电机频率未到额定值即过早增加励磁电流、发电机自励磁等,这些情况下都可能产生较高的电压而引起变压器过励磁。

变压器过励磁的危害是:当变压器运行电压超过额定电压的10%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,铁损增大,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,严重时造成局部业形和损伤周围的绝缘介质.有时甚至烧毁变压器。

一般避免变压器过励磁的方法主要有:
(1)防止变压器运行电压过高,一般电压越高,变压器过励磁情况越严重,允许运行的时间也就越短。

(2)加装过励磁保护,根据变压器特性曲线和不同的允许过励磁倍数发出告警信号或切除变压器。

变电站变压器过励磁故障原因及预防

变电站变压器过励磁故障原因及预防

图3 日本 东 芝 5 0 0 k V 变 压 器 空 载 过 励 磁 电流 曲线

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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

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 。

电力变压器过励磁时的主要损耗

电力变压器过励磁时的主要损耗

电力电子 • Power Electronics204 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】电力变压器 过励磁现象 涡流损耗现象在变压器过励磁的过程中,主磁通会开始不断的增加,使得铁芯进一步变得趋于饱和,在这种情况下漏磁通会不受控制的飞速增加。

与此同时,若是漏磁通开始从铁芯或者结构件的表面经过,那么就会伴随而产生的巨大的涡流损耗,这种涡流损耗情况会导致温升持续升高,等到数值升高到一定程度时,变压器的绝缘性能就很可能会遭到破坏,严重影响到变压器设备的使用性能,因此要注意到励磁损耗现象。

1 浅谈电力变压器产生过励磁现象原因1.1 电力变压器开关设置错误现如今电力系统所采用的电力变压器,主要由饱和点磁通密度已经超出了1.9T 的冷轧硅钢片材质组成,一般情况下并不会产生过励磁的现象,但是在实际的运行过程中总是会受到各种因素的影响。

像是在进行变压器维护检修的时候,通常需要将变压器的分接开关调到最小,但若是在检修之后忘记重新调整开关,在合闸之后就容易出现分接电压的最小值低于电网预设电压的情况,导致电力变压器产生过励磁现象。

1.2 从电网切除变压器点电源 一般来说升压变压器在电网上的运行情况都比较稳定,基本上不存在容易产生过励磁现象的诱发因素。

但是不容忽视的一点是,如果工作人员选择在电网上直接切断升压变压器,就有可能直接导致过励磁现象的产生,而且如果在切断操作之前励磁本身保持着非常高的电压,那么在切断的过程中就会导致U/f 值的迅速增加,甚至到达120%-135%这一区间,导致变压器硅钢片铁芯的磁通密度大幅超出饱和点,就会增加变压器产生过励磁现象的概率。

电力变压器过励磁时的主要损耗文/党修占1.3 电力变压器额定功率因素电力系统的正常运行对于电力变压器在运行时的额定电压情况具有很高的要求,通常要确保电力变压器在运行过程中,所产生的额定电压频率能够稳定保持在额定频率范围之下。

变压器励磁涌流及鉴别方法 (1)精选全文

变压器励磁涌流及鉴别方法 (1)精选全文
iμ.B:反向涌流,在 wt=2π/3(即wt+αB=2π) 时达到最大值;
iμ.C:反向涌流,在 wt=4π/3时达到最大值;
iμ.A,iμ.B,iμ.C的间断角 和二次谐波分别为: 78.6°,49.6°, 78.6°和14.8%, 37.6%,14.8%。
结合上面的算例,对于一般情况,三相变压器励磁涌流有以 下特点:
• 3 间断角鉴别的方法
间断角鉴别----励磁涌流的波形中会出现间断角,而变压器内 部故障时流入差动继电器的稳态差电流是正弦波,不会出现 间断角。间断角鉴别的方法就是利用这个特征鉴别励磁涌流 和故障电流,即通过检测差电流波形是否存在间断角,当间 断角大于整定值时将差动保护闭锁。
动作判据:间断角判据,波宽判据。
3. 三相励磁涌流中有一相或两相二次谐波含量比较小,但至 少有一相比较大。
4. 励磁涌流的波形仍然是间断的,但间断角显著减小,其中 又以对称性涌流的间断角最小。但对称性涌流有另外一个特 点:励磁涌流的正向最大值与反向最大值之间的相位相差 120°。这个相位差称为“波宽”,显然稳态故障电流的波宽为 180°。
最严重的情况是在电压过零时刻(α=0)合闸, 最大值为
2Φm+Φr,远大于Φsat,造成变压器的严重饱和。
在励磁涌流分析中,通常用θ=wt+α来代替时间,这样 是以
2π为周期变化的。在(0,2π)周期内,θ1<θ<2π-θ1时发生饱 和,而θ=π时饱和最严重。令Φ=Φsat,由图6-12可得:
1
Arc cos(m
二次谐波制动元件的动作判据: I2 K2 I1
I1,I2----分别为差动电流中的基波分量和二次谐波分量的幅 值。 K2----二次谐波制动比,按躲过各种励磁涌流下最小的二次谐 波含量整定,整定范围通常为K2=15%~20%,具体数值据现 场空载合闸试验或运行经验确定。 “三相或门制动”方案----三相差动电流中只要有一相的二次谐 波含量超过制动比K2,就将三相差动继电器全部闭锁。

油浸式变压器过励磁问题初探

油浸式变压器过励磁问题初探

第34卷 第11期 1997年11月变压器TRAN SFORMERV o l.34 No.11 Novem be r 1997 油浸式变压器过励磁问题初探张 燕 (沈阳变压器有限责任公司三分厂,沈阳110025) 摘要:通过过励磁对变压器的影响及产生过励磁的原因分析,提出了防止变压器过励磁的措施。

同时给出了铁心过励磁温升的计算实例。

关键词:变压器 铁心 励磁 温升Exploration of Overmagnetization for O il-I mmersed TransformerZhang YanT h ird B ranch,Shenyang T ran sfo rm erCo.,L td.,Shenyang110025Abstract:M easu res are p resen ted in th is p ap er to p reven t o il-i m m ersed tran sfo rm ers from overm agnetizati on th rough an analysis of effect and reason cau sing overm agneti2 zati on,and an exam p le of calcu lati on fo r tem p eratu re rise in co re overm agnetizati on is given.Key words:T ransf or m er,Core,M ag netiz a tion,T e m p era tu re rise 铁心过励磁一般指铁心工作在磁密饱和点以上。

当进行变压器设计时,磁密选择总低于硅钢片饱和点,但运行时励磁电压并不恒定。

例如,接发电机的升压变压器或厂用变压器,其励磁电压随着发电机运行特性而变化,如过励磁较严重(励磁电压为额定电压的130%~140%)并持续时间较长时,硅钢片单位损耗按指数上升,铁心温度会迅速增加,这会导致紧邻铁心周围的绝缘件加速老化。

电力变压器避免过励磁的方法介绍

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。

过激磁

过激磁

1 事故经过
2005年 6月2日22:20,#5发电机按计划调峰停机,此时状态为#5发变组经过北225开关运行与东母,6千伏厂用电已由高备变带,自动调压器1K运行。22:25电气操作人员断北225开关与系统解列,查发电机三相定子电流到零,绿灯亮。值长令汽机打闸,此时发电机定子电压为额定未减励磁,电气人员继续操作降跟踪电压时发现发电机三相定子电流开始有指示并由慢至快升至4KA左右,无功达108Mvar,对应转子电流1500A左右,转子电压445伏,伴随有主变、高厂变强烈的电磁噪声。灭磁开关 、1K开关跳闸,中央信号盘有掉牌未复归信号,查保护掉牌为“过激磁” (整个过程约有1分半钟),此时汽机转速2700多转,分别对#5主变、厂变、避雷器、北225开关等进行外部检查无异常。
主变、高厂变过激磁现象的分析及对策电气事故案例 2007-04-22 10:45:02 阅读430 评论0 字号:大中小 订阅 .
前言
变压器过激磁是一种严重危害变压器安全的异常现象。它的危害有:
① 当变压器的主磁通超过额定并增加时,磁滞、涡流损耗增加,变压器铁芯部件容易过热损坏。
② 当变压器的主磁通超过额定并增加时,漏磁通也增加,漏磁通通过漏磁路径拉紧螺杆、铁轭夹件、油箱等构件,造成相关构件的过热。
③ 如果过激磁保护到定值不动,将会产生更加严重的后果,造成变压器严重的损毁。
大容量的变压器铁心的磁通密度设计裕度很小,铁心在正常情况下已接近饱和。由于电源电压U与频率f的异常变化,很容易发生变压器过激磁。近期某厂就由于对变压器过激磁认识不足而导致了一起变压器过激磁现象的发生。
⑧励磁调节器的过激磁限制应小于发电机—变压器组过激磁保护定值,确保发电机电压升高或转速下降时,首先由励磁调节器的过励限制将发电机的励磁电流限制在安全范围内。

变压器过励磁保护

变压器过励磁保护

摘要:根据国外过励磁保护在绍兴电力局500kV变电站的应用情况,以500kV凤仪变#3主变ABB过励磁保护为例,着重分析了其基本原理、与变压器过励磁特性曲线的配合、存在的保护死区以及整定调试等问题。

关键词:变压器;过励磁;曲线;保护;整定;调试;死区0引言近年来,随着华东地区500 kV电网的不断发展,系统电压偏高问题逐渐显露,变压器过励磁运行现象日益增多,特别是在晚间低负荷以及节假日期间,矛盾尤为突出,有的500 kV变压器甚至因过励磁保护动作而跳闸。

在系统电压偏高的情况下,变压器处在过励磁运行中,其铁心拉板温度将升高,成为影响变压器过励磁能力的关键问题。

若过励磁超过变压器允许的限度,将使变压器铁心温度上升而损坏。

但由于变压器发生过励磁时并非每次都造成设备的明显破坏,所以往往容易被疏忽,但是多次反复过励磁,将因过热而使绝缘老化,降低设备的使用寿命。

对500 kV系统来说,正常运行时的频率f基本上是恒定的,引起磁通密度增加的主要原因是系统电压的升高。

在500 kV系统中可能引起电压升高,使变压器过励磁的原因有多种。

目前的大型变压器设计中,为了节省材料,降低造价,减少运输重量,铁心的额定工作磁通密度都设计得较高,约在1.7~1.8 T,接近饱和磁密(1.9~2 T),因此在过电压情况下,很容易产生过励磁。

另因磁化曲线比较“硬”,在过励磁时,由于铁心饱和,励磁阻抗下降,励磁电流增加的很快,当工作磁密达到正常磁密的1.3~1.4倍时,励磁电流可达到额定电流水平。

其次由于励磁电流是非正弦波,含有许多高次谐波分量,而铁心和其他金属构件的涡流损耗与频率的平方成正比,可引起铁心、金属构件、绝缘材料的严重过热,若过励磁倍数较高,持续时间过长,可能使变压器损坏。

装设变压器过励磁保护的目的是为了检测变压器的过励磁情况,及时发出信号或动作于跳闸,使变压器的过励磁不超过允许的限度,防止变压器因过励磁而损坏。

1变压器的过励磁能力变压器的空载电流、空载损耗与过励磁倍数n的关系式中:U*、f*为电压和频率的标么值。

变压器励磁曲线

变压器励磁曲线

变压器励磁曲线变压器的过励磁变压器的感应电动势E可用小式表示E = 4.44fNSB×10-4当不计绕组漏阻抗上的压降时,有E ≈U,于是磁感应强度(工作密度)B可写成B = K×U/f此式表明,磁感应强度B与电压频率比U/f成正比,电压和频率的下降都将使磁感应强度B增加。

对于现代大型电力变压器,额定运行时铁芯中的BN约为1.7~1.8T,而饱和磁感应强度Bsat约为1.9~2.0T,两者很接近。

大型电力变压器铁芯都是采用冷轧硅钢片,磁化特性曲线很“硬”,所以当电压频率比增加时,工作磁感应强度B增加,使励磁电流增大,特别是铁芯饱和后,励磁电流急剧增大,造成变压器过励磁。

铁芯进入饱和后,铁芯损耗增加,使铁芯温度升高;与此同时,由于励磁电流的增大,导致漏磁增加,使靠近铁芯的绕组导线、油箱壁、金属构件中产生涡流损耗,形成过热,引起高温,严重时造成局部变形和损伤周围的绝缘介质;过励磁时励磁电流并非是正弦波,而是呈尖顶波形,除基波分量外,还有其他奇次谐波,其中主要是3次谐波和5次谐波,计及这些谐波励磁电流后,注意到铁芯损耗和涡流损耗与频率平方成正比,因此使上述的发热更为严重,过励磁较大时容易发生严重过热。

过励磁倍数高、持续时间长,当然变压器要遭到损坏;变压器的每次过励磁,并不立即会造成明显的事故,因为变压器有一定的承受过励磁能力。

但是,过励磁损坏绝缘有个积累过程,反复过励磁,必将加速绝缘老化,缩短绝缘寿命,为下次故障创造了条件。

考虑到现代大型电力变压器额定工作时的磁感应强度高,容易发生过励磁,并且检修难度较大,故应装设过励磁保护。

与系统并列运行的变压器和升压变压器的过励磁情况有所不同。

对于与系统并列运行的变压器,电压不会大幅度升高,同时当系统有功功率缺额较大时。

借助按频率自动减负荷装置限制了频率下降的程度,因此与系统并列运行的变压器发生过励磁的可能性较小。

一般可由:分接头联接不正确使电压过高、发生铁磁谐振引起过电压、系统事故解列甩负荷后变压器电压升高或发电机自励磁引起过电压,电压的升高造成过励磁。

阐述电力变压器的过励磁问题

阐述电力变压器的过励磁问题

阐述电力变压器的过励磁问题1 概述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。

2 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。

励磁涌流产生的原因

励磁涌流产生的原因

1. 铁芯饱和变压器铁芯是磁通的主要通道,当变压器电压过高或电流过大时,铁芯中的磁通量会超过其饱和磁通量,导致铁芯饱和。

此时,铁芯的导磁率下降,励磁电抗减小,从而产生较大的励磁涌流。

铁芯饱和程度与变压器电压、电流、频率、铁芯材料等因素有关。

2. 剩余磁通变压器在停止运行一段时间后,铁芯中会保留一定的剩余磁通。

当变压器重新投入运行时,剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,会导致总磁通量增大,从而产生励磁涌流。

剩余磁通的大小与变压器的工作时间、铁芯材料、温度等因素有关。

3. 系统电压相角变压器投入时,系统电压的相角对励磁涌流的大小有较大影响。

当系统电压经过零点瞬间,磁通达到峰值,此时励磁涌流最大。

随着电压相角的变化,励磁涌流的大小也会发生变化。

4. 电源系统阻抗电源系统阻抗对励磁涌流的大小和衰减速度有较大影响。

当电源系统阻抗较大时,励磁涌流的衰减速度会减慢,从而延长了涌流的时间。

电源系统阻抗与系统电压、线路长度、线路材料等因素有关。

5. 合闸操作变压器合闸操作过程中,由于断路器触头接触不良、操作速度过快等原因,可能导致合闸瞬间电压波动,从而产生较大的励磁涌流。

6. 线路参数变压器线路参数,如线路长度、线路材料、线路截面等,也会对励磁涌流产生影响。

线路长度越长,线路阻抗越大,励磁涌流越大;线路材料导电性能越好,励磁涌流越小。

7. 变压器容量变压器容量对励磁涌流的大小有较大影响。

一般而言,变压器容量越大,励磁涌流越大。

这是因为大容量变压器铁芯截面积较大,磁通密度较高,容易发生饱和。

综上所述,励磁涌流产生的原因是多方面的,包括铁芯饱和、剩余磁通、系统电压相角、电源系统阻抗、合闸操作、线路参数和变压器容量等因素。

在实际工作中,应根据具体情况采取相应的措施,降低励磁涌流的影响。

变压器的励磁涌流

变压器的励磁涌流

变压器的励磁涌流变压器励磁涌流是:变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。

变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生极大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。

励磁涌流随变压器投入时系统电压的相角,变压器铁芯的剩余磁通和电源系统地阻抗等因素而变化,最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点瞬间(该时磁通为峰值)。

变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量,随时间衰减,其衰减时间取决于回路电阻和电抗,一般大容量变压器约为5-10秒,小容量变压器约为0.2秒左右。

当变压器在停电状态时,变压器铁芯内部的磁通接近或等于零,当给变压器充电时,铁芯内产生交变磁通,这个交变磁通从零到最大叫做铁芯励磁,我们把这一过程产生的电流叫做变压器励磁涌流,这个电流要高于变压器的额定电流,从变压器的机械力、电动力到保护整定都要为躲过励磁涌流整定.变压器合闸时产生的励磁涌流是一个逐渐衰减的过程,计算比较麻烦,一般采用估算一、110KV及以上大型变压器, 是额定电流的8—12倍(衰减初期的瞬时峰值,这个时间极短),以后逐渐衰减直至正常,这个过程大约15~20分钟;二、35KV及以下小型变压器, 是额定电流的3—6倍(同上,根据容量大小而定),衰减过程大约10分钟以内。

说的不确切,变压器的励磁涌流(激磁电流)仅流经变压器的某一侧。

稳态运行时,变压器的励磁电流不大,只有额定电流的2-5%。

当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的情况下,则可能出现很大的励磁电流即励磁涌流。

这个现象的存在是由于变压器铁心饱和及剩磁的存在引起的,具体分析如下:当二次侧开路而一次侧接入电网时,一次电路的方程为u1=umcos(wt+α)=i1R1+N1dφ/dt (1)u1:一次电压,um:一次电压的峰值,α:合闸瞬间的电压初相角,R1:变压器一次绕组的电阻,N1:变压器一次绕组的匝数,φ:变压器一次侧磁通。

环氧树脂绝缘干式变压器运行中常见问题

环氧树脂绝缘干式变压器运行中常见问题

环氧树脂绝缘干式变压器运行中常见问题引起现场干变噪音大的几种原因分析及解决方案变压器噪声是变压器运行时的固有特性,每台产品在出厂时就已经严格按照国家相关标准对其进行了严格的声级测定合格后出厂,但随着用户环保意识的提高,反映变压器现场噪音偏大的投诉也有逐渐增多,并且反映的噪音也往往比工厂出厂测试数据偏大不少,根据一些现场处理经验,分析有以下原因,供参考:1、电压问题原因:电压高,会使变压器铁芯过励磁,响声增大且尖锐,直接严重影响变压器的噪音。

判断方法:看低压输出电压,一是看低压柜上的电压表,另外也可用万用表直接测量比对。

解决方法:目前10KV电压普遍偏高,根据低压侧输出电压,这时应该把分接档放在适合档位.在保证低压供电质量的前提下,尽量把高压分接向上调(低压输出电压降低),以此消除变压器的过励磁现象,同时降低变压器的噪音,切记:调档必须由专业人员进行。

2、风机、走线杆、外壳、其他零部件的共振问题原因:风机、外壳、其他零部件的共振将会产生噪音,一般会误认为是变压器的噪音.判断方法:1)外壳:用手按一下外壳铝板(或钢板、不锈钢板),看噪音是否变化,如发生变化就说明外壳有共振。

2)风机:手动启动一下风机,看噪音是否变化,如发生变化,就说明风机在共振。

3)其他零部件(如走线杆、风机支架):可用干燥的长木棍顶一下,看噪音是否变化,如发生变化就说明零部件在共振。

解决方法:1)外壳铝板(或钢板、不锈钢板)是否松动,有可能安装时踩变形,需要紧一下外壳的螺丝,将外壳的铝板固定好,对变形的部分进行校正。

2)看风机是否松动,需要紧固一下风机的紧固螺栓,在风机和风机支架之间垫一小块胶皮,可以解决风机振动问题。

3)如变压器零部件松动,则需要固定。

3、安装问题原因:安装不好会加剧变压器振动,放大变压器的噪音。

判断方法:1)变压器基础不牢固或不平整,或者是底部铺各网板震动。

2)用槽钢把变压器架起来,会增加噪音。

解决方法:1)由安装单位对原安装方式进行改造。

500kV变压器过励磁保护探讨

500kV变压器过励磁保护探讨

500kV变压器过励磁保护探讨摘要:变压器是电力系统不可缺少的电气设备。

它的故障会对供电可靠性和系统安全运行带来严重影响,同时大容量的变压器(330kV 及以上变压器)也是十分贵重的设备,因此应根据变压器容量等级和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。

关键词:500kV;变压器;过励磁保护前言随着电力系统、电网等的发展,500kV变压器成为电力建设中常用的主要设备,在500kV变压器使用的过程中,会在各种因素的影响下产生过励磁现象。

过励磁的产生将影响变压器的稳定运行,会造成设备的损耗、变压器烧毁等,为了有效地对变压器进行保护,需要按照变压器过励磁保护装置,对过励磁进行检测,防止其超过允许限额,对变压器以及相关设备造成影响。

1 过励磁的内涵发电机定子电压的控制,是靠调节转子励磁电流的大小来实现的。

当定子运行电压高于额定电压,称为过励磁。

过励磁在电流通过的过程中发挥着重要的调节和控制作用。

这种情况在变压器的使用当中同样适用。

变压器在进行生产的时候,通常会对变压器满载条件下的过励磁曲线进行整定,当变压器运行处在过励磁的条件状况下,能够在高电流通过时断开主变各侧断路器,从而保护整个变压器的安全稳定。

过励磁能够起到良好的保护效果,对变压器的正常使用具有良好的作用和意义。

想要有效提高过励磁保护的实际效果,就需要对励磁保护的曲线进行整定,这需要在变压器的基础之上进行,保证励磁保护继电器的励磁曲线能够处在变压器过励磁曲线的下方。

同时还需要注意的是,变压器自身需要具有耐受励磁强度的水平,从而能够起到一定的保护作用。

2 500kV变压器过励磁的工作原理大型变压器在正常运作的过程中,都需要安装过励磁进行有效保护,《继电保护和安全自动装置技术规程》中对过励磁的装置有明确规定,超过330kV变压器需要安装过励磁。

500kV变压器过励磁主要是指铁芯中的磁感应强度超过额定磁感应强度的时候,所发生的励磁电流急剧增大的异常情况。

保护19过励磁保护

保护19过励磁保护

ΔTm=Tm-ΣTK (2)
很显然,公式(1)和公式(2)不仅考虑了当前时刻的过励磁信息,也包含了从定时器起动时刻到当前时刻这一段时间里的过励磁信息。
另一个问题是如何实现反时限特性。由于不同的变压器其过励磁能力各不相同,如果用某种固定的函数关系 t=f(N)来实现反时限特性会引起较大的误差。制造厂家都给出了变压器“过励磁倍数-允许运行时间”曲线,或者几个特殊的过励磁倍数与相应的允许运行时间值。对于前一种情况,可将曲线数字化后变为表格输入计算机,通过查表的方法来得到反时限特性;对于后一种情况,则需要通过曲线拟合来近似得到完整的曲线。困难之处是在不知反时限特性曲线的情况下,难以确定采用什么拟合方法最好。最简单的可用线性插值法来拟合。由于允许过励磁倍数反时限特性曲线均具有下凸的特点,在插值点上得到允许时间将会略大于实际允许时间。通常对应于过励磁倍数较大时,有一段反时限特性曲线曲率较大,为避免线性插值带来较大误差,需要根据实际情况采用非线性拟合,如抛物线、平方曲线拟合、最小二乘法等。这时减小实时计算量,最好是事先离线多计算几点,或者用整定软件事先多计算几点,以表格形式存入计算机内存,而实时计算时只用线性插值算法。
过励磁保护通常需要两个起动门坎值:达到较低门坎值(N=1.05)时,提醒运行人员调整变压器工况,避免更严重的过励磁;超过较高门坎值(N=1.08)并达到了过励磁特性曲线所允许的运行时间后即动作于跳闸。
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"变压器过励磁保护方法
变压器在运行中,电压增高或频率降低时,会出现过励磁。现代大型变压器采用冷轧晶粒定向硅钢片,选择饱和磁密Bs与额定工作磁密B0之比仅为1.1左右,更容易因过励磁而造成变压器的损伤。

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

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。

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

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).。

变压器过激磁现象

变压器过激磁现象

变压器过激磁现象变压器过激磁是设计、制造与运行中常遇到的现象。

产生过激磁的原因很多,主要为:(1)铁心结构上原因目前都采用冷轧晶粒取向硅钢片作为铁心导磁材料,铁心为全斜45°接缝的叠片方式,接缝分两处并有一搭接距离.在搭接处的截面虽增大了,但有效厚度却少了,故实际截面还是小了,故在接缝处有过激磁,磁通密度大了.因此目前在发展阶梯式接缝,即接缝在六处错开,这样,有效厚度可保持,实际面积是增加了。

作为过渡,接缝在三处错开,因阶梯接缝需改变剪切线的软件。

(2)恒磁通调压的变压器带有负载时,为保持不同负载下的输出电压为恒定值就必须补偿阻抗压降,必须通过分接位置的变换或增加外施电压。

当外施电压大于分接电压时或增加外施电压时会产生过激磁。

(3)自耦变压器采用中点调压方式时,在铁心中有过激磁现象。

自耦变压器的电压比越接近,过激磁越严重。

一般是电压比大于等于2时的自耦变压器才能采用中点调压方式。

(4)空载变压器在合闸瞬间的过渡过程有过激磁。

当铁心中有剩磁通时,且在外施电压过零时的瞬间合闸,过激磁最大,是最不利的空载合闸状态。

这是变压器固有特性所引起的瞬时过激磁现象。

当fn=50Hz时,在0.01s内磁通达最大值。

现正发展电子型电压达峰值时合闸的断路器以减少合闸瞬间过激磁。

(5)三相三柱式铁心,Yyn0接法变压器,由于负载不平衡引起中点电压浮动,此时铁心中也会过激磁。

(6)发电机甩负载时会在变压器与发电机联接端子上出现过电压,并引起过激磁。

当fn=50Hz时,磁通可在0.02s内达最大值。

(7)在中点接地系统中,在单相接地故障的异常工况下,健全相的相电压会增加,110kV 及以上系统,此电压会增加1.3倍。

故障期间,铁心会过激磁。

(8)当电网频率低于额定频率时,当感性电压不变时,频率的降低会引起铁心中磁通的增加,会有过激磁。

铁心中产生过激磁时会影响:(1)空载损耗会增加;(2)变压器的噪声水平将增加;(3)空载电流中高次谐波含量增加;(4)涌流会大于空载电流,引起较大的机械力;(5)过激磁时杂散磁通会离开主磁路引起结构件中附加损耗;(6)铁心的温升会增加;(7)过激磁的同时还有过电压,绝缘结构应能承受住这一过电压。

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变压器铁心过励磁
变压器的过励磁就是当变压器在电压升高或频率下降时将造成工
作磁通密度增加,使变压器的铁芯饱和。

其产生的原因主要有:当电网因故解列后造成部分电网刚甩负荷而过电压、铁磁谐振过电压、变压器分接头连接调整不当、长线路末端带空载变压器或其他误操作、发电机频率未到额定值即过早增加励磁电流、发电机自励磁等,这些情况下都可能产生较高的电压而引起变压器过励磁。

变压器过励磁的危害是:当变压器运行电压超过额定电压的10%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,铁损增大,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,严重时造成局部业形和损伤周围的绝缘介质.有时甚至烧毁变压器。

一般避免变压器过励磁的方法主要有:
(1)防止变压器运行电压过高,一般电压越高,变压器过励磁情况越严重,允许运行的时间也就越短。

(2)加装过励磁保护,根据变压器特性曲线和不同的允许过励磁倍数发出告警信号或切除变压器。

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