變壓器空載合閘過程中的和應湧流及應注意的問題

　當發電廠或變電所內母線上連接兩台或兩台以上的變壓器時，如果一台變
壓器進行空載合閘，在變壓器繞組中將出現勵磁湧流，與此同時，在與其並聯
運行的其它中性點接地變壓器繞組中也將出現浪湧電流，稱作和應湧流。和應
湧流與勵磁湧流密切相關，交替產生。當變壓器的勵磁湧流處於峰值附近時，
母線電壓的瞬時值較低，此時不會產生和應湧流；當變壓器的勵磁湧流處於間
斷期間，勵磁湧流為零；母線電壓恢複到額定電壓附近，變壓器在勵磁湧流的
直流分量和高電壓共同作用下將產生和應湧流。和應湧流的性質不僅取決於變
壓器是否空載，還與變壓器中性點是否接地有關。中性點不接地時，將隻產生
勵磁湧流，不產生和應湧流，如圖1所示。本文僅以雙母線連接方式為例，說
明和應湧流的相關問題 1 和應湧流的特點
　　變壓器空載合閘產生勵磁湧流時含有很大的直流分量和大量的非周期分
量，該直流分量流經其並聯的(假設變壓器A運行於I母線，啟動變壓器C運行於H母線．變壓器A、C中性
點接地運行，變壓器B停運)
　　中性點接地變壓器的勵磁電抗，使變壓器鐵心趨向飽和，從而產生相應的
和應湧流。其特點為：
　　(1)相對於勵磁湧流而言，和應湧流為負(反)向的，即當變壓器空載合閘
而鐵心為正向飽和時，並聯運行變壓器的鐵心趨向反向飽和．如圖l所示-變壓
器B空載合閘時，變壓器B中的勵磁湧流方向、變壓器A和變壓器C勵磁電抗中和應湧流的方向如圖示箭頭所指方向。
　　(2)變壓器由初始的不飽和狀態逐漸過渡到飽和狀態，和應湧流將由小到
大逐步增長，和應湧流的大小與勵磁湧流的大小有關。
　　2 和應湧流存在的問題
　　相對於和應湧流的上述特點，存在如下相應的問題：
　　(1)由於和應湧流方向相對於勵磁湧流方向反向。當係統中某台變壓器空
載合閘時，零序電流通過兩變壓器中性點、大地進入運行變壓器，可能引起運
行變壓器零序過流保護誤動跳閘，如圖1虛線所示。變壓器B空載合閘時，零序
電流通過接地中性點回路流入變壓器A和C，可能造成變壓器A或C零序保護誤動。
　　(2)由於大容量變壓器空載合閘的暫態過程持續時間長，和應湧流增長也
較緩慢．運行變壓器的差動保護有可能在變壓器空載合閘一段時間後，由於和
應湧流誤動跳閘。
　　3 對和應湧流存在的問題應采取的措施大型新建發電廠的一期工程多為兩
台機組，包括兩台主變壓器和一台啟動變壓器，其變電所內母線變壓器的連接
方式，不管是雙母線(或帶旁路)接線方式還是3／2接線方式，為保證每條母線
上隻有一台變壓器的中性點接地運行，隻將其中兩台變壓器的中性點接地運
行：如果其中一台中性點接地變壓器停運檢 修，應將另一台變壓器中性點投
入接地並投到該母線上。針對上述變壓器運行方式及和應湧流存在的問題，應
采取相應的防範措施。
　　3.1 存在的問題與防範
　　1)運行中發生過當係統中某台變壓器空載合閘時，正在運行的變壓器零序
過流保護誤動跳閘事故。針對此事故的防範措施是：口正確計算各種係統運行
方式下其它變壓器空載合閘時在本變壓器中性點流過的最大零序電流值，正確
整定變壓器零序電流保護的各段定值，防止零序保護誤動；口應盡量使設備在
正常接線運行方式下運行，設法減少或避免在特殊運行方式-下運行，以防止
零序保護定值可能不滿足特殊運行方式的要求而造成零序保護誤動作。
　　2)針對和應湧流的產生原理，防止和應湧流的產生、防範措施是：口空載
合閘前，將合閘變壓器中性點不接地。使其合閘時隻產生勵磁湧流而不產生和
應湧流。需要注意的是，如果將合閘變壓器中性點不接地，應考慮變壓器空載
合閘時的過電壓問題，采取措施防止衝擊過電壓損壞變壓器鐵心或絕緣、口空
載合閘前，將合閘變壓器中性點接地，聯係調度短時停運運行變壓器中性點，
如圖1所示。可短時停運變壓器A中性點，但應考慮此種情況下合閘時局部係統
可能失去接地中性點引起的過電壓而損壞變壓器。
　　3)現有大型變壓器多采用比率製動特性原理的差動保護，差動保護的最小
動作電流一般整定為0.1~0.5倍變壓器二次額定電流，最小製動電流一般整定
為0.8-1.0倍變壓器二次額定電流．定值整定的較小，空載合閘時和應湧流有
可能超過變壓器差動保護動作值，引起差動保護誤動作，為此，應根據變壓器
差動保護的不同形式，在保證差動保護靈敏度的前提下適當整定變壓器差動保
護最小動作值，並抬高差動保護定值門檻，防止差動保護誤動：我國大壩電
廠、井岡山電廠就發生過因和應湧流導致差動保護誤動作跳機事故。究其原
因，主要是因為當時機組廠用電係統處於非正常運行方式，差動保護動作值整
定的相對較小，變壓器空載合閘時差動保護因和應湧流而誤動。井岡山電廠變
壓器差動保護動作值為1.330A，最小製動電流3.716A(整定值為最小動作電流
為1.295A，最小製動電流3.676A)，從差動保護動作值分析，隻要適當抬高差
動保護定值，就有可能避免這類事故。