关于启动备用变压器冷备用的建议
【摘 要】本文提出了大多数发电厂起备变不能采用冷备用方式的原因及解决问题的基本方案，并分析了调兵山电厂实现起备变冷备用的可能性。
【关键词】启备变 冷备用 涌流 快速切换
据调查大中型发电厂启备变普遍都不能实现冷备用方式。而长期热备用状态运行对启备变的使用寿命有很大影响，同时对启备变的预试、保护装置定检等诸多工作带来安全影响。 同时在厂网分开体制下的发电厂，起备变的耗电量将以工业用电的价格向电网公司交费，以一台50MVA的起备变为例，如空载损耗为额定容量的1%，则一年应向电网公司上交的电费超过600万元，这不是一笔小数目。
启备变不能实现冷备用方式的原因主要有两点，一是变压器空载合闸时可能产生励磁涌流，而保护装置难以正确识别励磁涌流和故障电流的差别，它的出现增加了变压器继电保护装置误动的概率，尤其是差动保护在变压器空投上电时易引起变压器高压侧断路器跳闸，这在厂用电快速切换操作过程中是不允许的。二是由于微机厂用电快速切换装置在切换过程中需要投入起备变高低压侧两个断路器，延长了备用电源投入所需要的时间，使切换的快速性难以保证。
图1
如图1所示，发电厂起备变一般采取热备用方式，即断路器1DL经常在合闸状态，这样就可以防止冷备用空投1DL时由于励磁涌流引启备变保护误动，而使备用电源投入失败。因此要实现起备变冷备用首先应解决励磁涌流的影响。从启备变空投到其磁路达到稳态交变磁通的过渡过程中，变压器的磁路中会产生偏磁和剩磁。当变压器一侧电压骤增时，基于磁链守恒定律引起该侧绕组在此瞬变过程中会产生抵制磁链突变的偏磁，进而可能导致铁心过度饱和，使变压器励磁电流急剧增大，即产生了涌流。如能使偏磁与原磁路剩磁抵消，即可实现对涌流的抑制。显然，偏磁的极性和数值与上电瞬间交流电压的合闸相位角有关，而剩磁的极性和数值与断电瞬间交流电压的相位角有关，则可以通过对交流电压的分闸相位角和合闸相位角的控制来抑制励磁涌流。考虑到变压器交流电源的切除可能是随机发生的，例如由继电保护跳闸，不宜人为控制分闸角，但分闸角是可通过对外施电压进行实时监测获得的，因而剩磁的极性和大致数值是可知的。这样，励磁涌流的抑制问题就简化为在已知剩磁极性的前提下控制合闸角（即偏磁）的问题。如果在交流电压的峰值点时给变压器上电，由于在此瞬间不会产生新磁通（磁通在相位上滞后电压90°），故不会诱发偏磁，因而不会产生励...
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