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空投220kV变压器对于附近发电机组运行参数的影响

  • 来源: 大唐华中电力试验研究院
  • 作者: 韩苗苗
  • 发布时间: 2018-05-18

某火力发电机组并网运行周围有铝厂等大功率无功负荷用户,该用户厂内配置有6220kV变压器用于整流成直流电供电解铝的生产,正常情况下空投220kV变压器时产生的励磁涌流,可能会对机组运行参数有很大影响,导致有功功率、无功功率、定子电压、定子电流、负序电流等参数有很大变化,突增或突降。若该励磁涌流足够大,可能会导致保护装置启动、故障录波器启动,影响运行人员和检修人员的判断。 本文以某电厂350MW机组实例为据,对该现象进行分析,得到了相应的结论。

1 引言

350MW火力发电厂2号机组正在运行时,负荷突然由176MW降至150MW,又恢复至178MW,整个过程持续了3秒,后正常。

1.1  2号机DCS数据

1、负荷变化

有功负荷由176MW降至150MW;无功负荷由116.1MVar降至100MVar

2220kV系统侧参数的变化

系统侧电压:

A相与B相之间的线电压UAB228.38kV降至226.63kV,电压降低1.75kV

系统侧电流:

A相与B相之间的线电流IAB471A升至498.9A,电流增加29A

B相与C相之间的线电流IBC484A升至509A,电流增加25A

A相与C相之间的线电流IAC494A升至504A,电流增加10A

3、发电机参数变化

发电机定子电压:

A相与B相之间的线电压UAB19.98kV降至19.86kV,电压降低0.12kV;

发电机定子电流:

A相与B相之间的线电流IAB6.08kA升至6.54kA,电流增加160A

B相与C相之间的线电流IBC6.31kA升至6.50kA,电流增加190A

A相与C相之间的线电流IAC6.34kA升至6.49kA,电流增加150A

负序电流由58A升至219A,电流增加161A

发电机励磁电流:由1925A升至2023A,电流增加98A

1.2  检查保护和故障录波器情况

1、发变组保护

  就地检查发变组保护AB屏没有任何启动、报警信号,电压、电流、负序电流都没有达到启动值。

2、发变组故障录波器

故障录波器的定值:

发电机机端电压突变量启动定值为6V(二次值),即1.2kV(一次值)

②220kV侧母线电压启动定值为6V(二次值),即13.2kV(一次值)

发电机机端电流启动定值为0.5A(二次值),即1500A(一次值)

主变高压侧电流启动定值为0.1A(二次值),即150A(一次值)

经检查,所有变化量都达不到故障录波器的启动值,所以故障录波器没有启动录波。

就地

3、线路保护和母线保护

  就地检查III盛林的4套线路保护和两套母线保护都没有没有任何启动、报警信号,电压、电流都没有达到启动值。

4、系统故障录波器

故障录波器的定值:

① 220kV侧母线电压启动定值为8V(二次值),即17.6kV(一次值)

主变高压侧电流启动定值为0.1A(二次值),即250A(一次值)

经检查,所有变化量都达不到故障录波器的启动值,所以故障录波器没有启动录波。

2 数据分析

由于220kV电网系统或负荷发生短路故障,以及不平衡用电负荷,造成220kV系统电压和发电机组电压瞬时下降和负序电流的产生,以及有功功率和无功功率的突变,由于其均未达到故障录波器和继电保护启动定值,所以保护装置和故障录波装置未启动。当外部故障消失、不平衡负荷切除后,系统电压恢复正常,负序电流也恢复正常。

 3  空投220kV变压器时产生的励磁涌流

励磁涌流的发生,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。励磁涌流是由于铁芯磁饱和产生的,饱和越深,电抗越小,衰减越快。在不同的情况下会产生初始、电压复原及共振等不同程度的励磁涌流。励磁涌流的数值很大,最大可达额定电流68倍。励磁涌流对变压器并无危险,因为这个冲击电流存在的时间很短。

当空投变压器时,会经历一个暂态的励磁涌流的过程,可能会影响发电机组的稳定运行,导致AVC装置退出、无功无法自动调节。当有功功率变化时,降低稳定性,暂态稳定裕度下降,不利于安全运行。

4防范措施

为了避免周围负荷大幅度波动时,对机组安全、稳定运行有影响,可以采取以下防范措施:

1)建议加强对一次系统设备的日常巡视检查及维护工作,密切监视重要电气运行参数变化,有异常显示时,迅速解除自动,改为手动调节,维持机组稳定运行;

2)增加无功补偿装置,提高电力系统稳定性,增强抗干扰能力


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