发电厂励磁变低压侧接线错误原因分析及解决方案

发表时间:2020/9/2   来源:《当代电力文化》2020年9期   作者: 曹少飞 张学峰
[导读] 针对近年国内自并励发电机组励磁系统中励磁变低压侧绕组接线方式中存在的常见问题,对其故障原因及处理方法进行分析探讨,
        摘要:针对近年国内自并励发电机组励磁系统中励磁变低压侧绕组接线方式中存在的常见问题,对其故障原因及处理方法进行分析探讨,提出可行性解决方案,并在实践中应用证明其合理性,供检修维护人员参考。
        关键词:励磁变低压侧绕组;接线错误;解决方案
       
0 引言
         大型发电机组励磁方式多数采用自并励方式,如何保证其励磁系统运行的稳定性与安全性,成为各电厂关注的主要内容,本文结合某电厂励磁变低压侧绕组接线方式中存在的常见问题,进行详细分析并提出行之有效的解决方案,供励磁维护人员借鉴。
1 系统简介
         某电厂为2台600MW发电机组,均按照发电机-变压器组单元接线接入330kV母线,发电机机端额定电压22kV,高压厂用段额定电压6kV,采用自并励磁方式,起励电源取自380V汽机房6.9米 MCC段。
2 励磁变低压侧绕组接线
2.1 案例及励磁变简述
         某电厂励磁变是由中国海南金盘电气有限公司生产的ZSCB9-6600/22型三相树脂浇注干式整流变压器,励磁变容量6600kVA,额定电压为22kV/854V,短路阻抗Ud=8.39%,联接组别Yd-11。曾在2014年#2机组检修后机组正常启动过程中,励磁建压失败,检查励磁调节器及起励回路均正常未发现问题, 检查低压侧三角型接线如图1所示,每相线圈均引出两个接线铜牌,内侧、外侧各一个,分别通过短路铜牌1、2连接在母排上。但从图1中不难看出,励磁变A相、B相、C相中的短路铜牌1、2颠倒位置后仍能正常安装,最后检查励磁变本体时发现励磁变低压侧三相绕组极性均接反,颠倒极性接线后,励磁调节器建压正常。
         
        A相                         B相                          C相
        图1 励磁变压器低压侧接线情况
2.2 励磁变压器低压侧三相接线错误分析
         励磁变低压侧的三相接线方式一致,均存在将内侧、外侧接反情况,现以图1中C相为例,
正常接线为铜牌1连接铜牌3和铜牌5,铜牌2连接铜牌4和铜牌6,但检修后恢复铜牌时,极易将铜牌1连接铜牌3和铜牌6,铜牌2连接铜牌4和铜牌5。图2励磁变压器低压侧接线正确、错误对比图中可看出励磁变低压侧接线错误后的接线方式。


                    低压侧正确接线图               低压侧错误接线图             
        图2 励磁变压器低压侧接线正确、错误对比
         图3 为励磁变低压侧正常接线方式Yd-11接线组别及相量图,可知绕线方向相同,线端标志相同,高压侧A-X与低压侧a-x同相位,B、C相同理,对应线电压差30度,即星侧滞后角侧30度;图4 为励磁变低压侧错误接线方式Yd-1接线组别及相量图,可知绕线方向相同,线端标志相反,高压侧A-X与低压侧a-x相位相差180,B、C相同理,对应线电压差30度,即星侧超前角侧30度。
         变压器Yd-11接线与Yd-1接线之间通过图3、图4对比可以发现接线方式改变后输出电压相差60度,如果将Yd-11接线接成Yd-1接线方式,如果是单独供电系统,与其它电源之间无联系,可正常使用。但如果供电线路中还有其他电源,由于电压相位不同,将产生极大的穿越电流,严重者将会烧毁变压器。
         励磁系统中移相触发单元的任务是可以产生改变相位的脉冲,用来触发整流桥中可控硅,使其控制角随着发电机机端电压的变化而改变,从而达到自动调节的目的。移相触发单元一般由同步、移相、脉冲形成、脉冲放大等元件构成,可控硅导通角的计算起点需与主电路交流电压过零点同步,励磁变低压侧接线改变后对同步电压产生影响,励磁调节器同步电压经同步变自励磁变低压侧母线,因此三相同时接线错误后直接影响励磁同步电压,最终导致励磁建压失败。
        图3 Yd-11接线组别及相量图
         

         
         图4 Yd-1接线组别及相量图
2.3 励磁变压器低压侧一相、两相接线错误分析
         励磁变检修后,常因原始记录不全造成一相或两相绕组接线错误,分析方法与上述三相均接反分析方法相同,不在进行阐述。通过对图5励磁变低压侧三相中任意一相或任意两相接反进行分析,发现该电厂励磁变低压侧因人员检修接线错误后均会造成出线相间短路,励磁变低压侧接线错误不会造成出线三相短路现象。
        图5 Yd-11变压器低压侧一相或两相接线错误图
2.4 解决方案
         1)对于同类型励磁变压器生产厂家为防止用户接错线,产生不必要的损失,可以从生产制造上杜绝此类情况发生,在变压器制造期间可将连接铜牌1、2上下间留一点空间或在固定螺丝空位置设置一定偏差,即可从源头消除隐患。
         2)对于已安装的励磁变压器可进行标记区别,标记建议采用油漆或记号笔和钢印同时标记,油漆或记号笔标记随时间推移或打磨可能会脱落,因此建议使用如图6所示的钢印标记,钢印标记时严禁在铜牌正反面上进行标记,可在铜牌侧面进行标记。
         3)接线完成后,可用万用表等表计进行辅助判断接线的正确与否,分别测量相间直阻,如果直阻平衡,只能说明没有单相或两相接错的可能,但不能排除三相同时接错的可能性。
图6 励磁变压器低压侧侧面钢印标记

3  结论
         本文通过对某电厂励磁变低压侧绕组接线错误影响机组励磁系统建压问题的分析探讨,阐明了励磁变低压侧绕组接线错误后如何影响励磁系统建压,同时针对新建或已投入运行的励磁变压器防止低压侧绕组接线错误的解决方案,并在实践应用中证明其合理性,可供励磁检修维护人员参考。
参考文献
【1】王伟 夏秀林,600MW发电机组励磁变低压侧接线错误分析,经济视野,2016;
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