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SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器輸電系統(tǒng)具有輸電消耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)、投資少、占地省等諸多方面的優(yōu)勢,在電網(wǎng)中獲得日趨廣泛應(yīng)用。但當(dāng)SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器輸電系統(tǒng)以地面回流方法運(yùn)行中,將會導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)間距SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器換流站較近的交流變電站變壓器壓器中性線SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流過大,使交流變壓器發(fā)生SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁,導(dǎo)致系統(tǒng)諧波、運(yùn)作噪音、線圈過熱等問題的出現(xiàn),甚至?xí)龤Ы涣髯儔浩?。因此,為了確保交流變壓器的穩(wěn)定穩(wěn)定運(yùn)行,須采取措施抑止SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流對交流變壓器的影響,這時需要使用隔直設(shè)備。
感應(yīng)電壓、地磁感應(yīng)電流、變壓器空載合閘勵磁涌流等情況下會出現(xiàn)SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁
1.2SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁對變壓器的影響
隨著西電東送政策的實施,SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器輸電系統(tǒng)在供電系統(tǒng)中越來越多的運(yùn)用,SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁的影響也越來越普遍。
SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁是變壓器的一種異常運(yùn)行狀態(tài),隨著SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流分量的串入,變壓器勵磁電流的正弦波發(fā)生畸變,與SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器同向的半波,鐵芯過多飽和,與SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器反向的半波,鐵芯的飽和度不足。
其具體影響包含:震動加重,噪聲增大;輸出電壓波形畸變,不穩(wěn)定;變壓器銅耗、鐵耗提升;變壓器發(fā)燙。可見,SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁將對變壓器的使用期和安全運(yùn)營產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。
1.3隔直設(shè)備對SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁的抑止
為了抑止地面里的SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流對交流變壓器的影響,必須在變壓器中性點(diǎn)加裝SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流清除設(shè)備。目前,供電系統(tǒng)中已有多種抑止變壓器SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁電流的方式和設(shè)備:
(1)變壓器繞組出線端串聯(lián)電容。SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流是進(jìn)到變壓器繞組產(chǎn)生電流回路造成的SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁,因此,在變壓器繞組出線端加裝電容可阻攔SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流流入。
(2)變壓器中性點(diǎn)串聯(lián)電阻。流入變壓器的SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流既與地電位相關(guān),又與中性點(diǎn)接地電阻相關(guān),接地電阻大,流入繞阻的電流就小,因此,在中性線串連限流電阻能夠減小進(jìn)到變壓器繞組的SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流。
(3)變壓器中性點(diǎn)賠償反向電流法。向變壓器中性點(diǎn)
注入與SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器偏磁電流方向相反的SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流,給予充足量賠償,從而抑制變壓器繞組的SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流。
(4)變壓器中性點(diǎn)安置電容器隔直設(shè)備。地面里的SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流是根據(jù)交流變壓器的中性線進(jìn)到從而影響變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的,因此,運(yùn)用電容“隔直達(dá)交”的特征,在變壓器中性點(diǎn)串連耦合電容可以阻止SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流流入變壓器。
其中,方法(1)技術(shù)復(fù)雜且安置艱難;方法(2)為了實現(xiàn)限定SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流的要求需要的限流電阻較大,但電阻大又與變壓器中性點(diǎn)直接接地的需求互相矛盾;方法(3)技術(shù)要求高、設(shè)備繁雜、昂貴。因此,前三種方式無法得到廣泛應(yīng)用。目前,方法
(4)已在供電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,效果良好[2]。
隔直設(shè)備主要由三部分組成:隔離開關(guān),用以轉(zhuǎn)換隔直設(shè)備是否投入運(yùn)行;隔直設(shè)備本身,包含電容器、晶閘管、整流二極管、電感等一次設(shè)備及二次控制單元;測控裝置,導(dǎo)出開關(guān)量信號和模擬量信號,供變電站運(yùn)維人員監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài)。
電容器隔直設(shè)備的工作原理是,運(yùn)用電容器“隔直達(dá)交”的特點(diǎn),在變壓器中性點(diǎn)選用連接電容器的辦法防護(hù)侵入變壓器
的SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流,通過與電容器并接的高效旁路開關(guān)完成變壓器中性點(diǎn)直接接地和經(jīng)隔直電容接地工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)變壓器中性點(diǎn)SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流越限時,迅速旁路開關(guān)斷掉,隔直電容投入;當(dāng)SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器電流消退,則迅速旁路開關(guān)關(guān)閉,隔直電容撤出。目前,SCB18-1000KVA/10KV/0.4KV干式變壓器越限電流整定值為0,即隔直電容正常時處在投入情況。
變壓器中性點(diǎn)根據(jù)隔直電容接地運(yùn)行中,若交流系統(tǒng)發(fā)生不一樣故障,將在電容器兩邊產(chǎn)生過壓,則迅速旁路開關(guān)瞬間蓋上,完成變壓器中性點(diǎn)直接接地。目前,電容過壓迅速旁路開關(guān)動作定值設(shè)為2600V。
2特高壓變電站隔直設(shè)備動作異常分析
2.1整流二極管穿透異常
某隔直設(shè)備投運(yùn)以來,多次出現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部整流二極管穿透難題。分析認(rèn)為主要因素為隔直電容容量不足,電網(wǎng)電壓起伏造成電容器電壓升高太快。整流二極管抗壓水準(zhǔn)開始設(shè)為3400V,
迅速旁路開關(guān)的啟動電壓為2600V,抗壓有800V的余度,但當(dāng)電網(wǎng)電壓起伏時還是會把整流二極管穿透。
針對以上問題提出整改措施:
(1)提升隔直電容器的容量,減輕變壓器中性點(diǎn)電壓升高速度,處理整流橋過壓難題。
(2)配合電容器容量的提升,減少隔直設(shè)備迅速旁路開關(guān)的開啟電壓。
(3)改變內(nèi)部布線,將內(nèi)部緩沖電抗器由整流橋內(nèi)移至整流橋外,電網(wǎng)電壓起伏時,電感可緩沖對整流橋二極管的沖擊。