浅谈主变压器与发电机过负荷能力的比较.docVIP

精品论文 参考文献 浅谈主变压器与发电机过负荷能力的比较 张云杰(贵州黔东电力有限公司 557702) 　　摘要：近年来，变压器和发电机事故时有发生，而且有增长的趋势。从变压器和发电机事故情况分析来看，过负荷是电力变压器和发电机事故的重要原因，对电网造成很大危害，严重影响电网安全运行。本文首先分析了主变压器与发电机过负荷的表现，然后进行了主变压器与发电机过负荷的能力比较，最后详细阐述了主变压器与发电机过负荷保护措施。 　　关键词：主变压器；发电机；过负荷；散热；整定 　　一、主变压器与发电机过负荷的表现 　　（一）主变压器过负荷变压器具有过负荷能力，是指在保证变压器正常寿命（一般为 20年）损耗的前提下，可以带比额定值大的负荷运行一段时间。所以，变压器过负荷运行是以不损害变压器正常使用寿命为前提条件。 　　1、变压器负荷电流增大（1）输入变压器的负荷增大，即输入负荷增大，会使电压升高，有功功率变大，损坏变压器原边绕组。 　　（2）用户负荷增大，即输出负荷增大，电压降低，随之无功功率增大，从而导致电压进一步降低，形成恶性循环，引起电压崩溃。 　　这里主要指用户负荷增大，即负载阻抗变小，导致变压器输出电流增大，超过最大额定电流。 　　2、变压器过负荷跳闸明显增多过负荷跳闸主要表现为馈线的阻抗保护跳闸和主变压器的过负荷跳闸。主变压器的过负荷保护定值按照主变压器额定电流的 1.5 倍整定，提前60 s 报警，90 s 后动作于断路器跳闸。馈线阻抗保护的电抗 X 根据最大短路电流整定，电阻 R 根据馈线最大设计负荷电流整定。 　　（二）发电机过负荷发电机正常运行时，实际上是在以某一个功角为原点并以一定幅度进行低频振荡运行，此种称为稳定工况下的同步运行。当发电机出现故障时，由于机端电压U/短路阻抗Xd 下降，电磁功率快速降低，而原动机功率调节速率较慢，短时间内原动机和发电机功率不平衡，此时这种转速差就表现出来，发电机即出现不同步运行。 　　二、主变压器与发电机过负荷能力比较（一）主变压器过负荷能力1、变压器的正常过负荷能力220kV 变电站有三台变压器，总容量共计303MVA。其中，1 号主变63MVA，2 号、3 号主变各120MVA。正常运行方式是2 号、 3号主变并列运行，1 号主变热备运。由于设备条件限制，1 号主变和2号、3 号主变不能并列运行，这就限制了1 号主变额定容量的应用。 　　变压器的额定容量，即铭牌容量是在规定的环境温度下，长期能按这种容量连续运行，并能获得经济合理地效率且具有正常的预期寿命(约20-30 年)。实际上变压器的负荷变化很大，不可能固定在额定值运行，在短时间间隔内，有时超出额定容量运行，在另一部分时间间隔内又是欠负荷运行。因此，有必要给出一个短时容许负荷，即主变的负荷能力，它不同于额定容量。变压器的负荷能力系指在短时间内所能输出的功率，在一定条件下，它可能超过额定容量。 　　过负荷的直接结果是绕组和变压器油的温度升高，影响变压器的寿命。对我局目前状况而言，现在满载运行，能满足负荷需要。出现暂时的过负荷情况，是变压器运行规定允许的。 　　2、变压器正常容许过负荷变压器正常容许过负荷是以不牺牲变压器正常寿命为原则，所以必须根据环境温度、实际负荷曲线以及变压器的数据，计算变压器的老化率v即:如果vgt;1，则变压器的老化大于正常老化，预期寿命缩短;vlt;1，则变压器的负荷能力未得到充分利用.也可以根据负荷曲线求出欠负荷期间的等值负荷率K1，然后查看有关图表，求得容许的过负荷倍数和容许持续时间。 　　因此，在一定时间间隔内，维持变压器的老化率接近于1，是制定变压器负荷能力的主要依据。 　　3、变压器的事故过负荷当电力系统发生事故时，保证不间断供电是首要任务，变压器的绝缘老化加速是次要的，所以事故过负荷和正常过负荷不同，它是以牺牲变压器寿命为代价的，绝缘老化容许比正常过负荷高很多。但是确定事故过负荷时，同样要考虑到绕组最热点的温度不要过高，避免引起事故扩大。 　　4、影响变压器使用寿命的主要因数是温度变压器顶部油温一般调整在85℃，如果超过85℃，要分析原因：（1）如果是因为室温过高，负荷过重等慢慢上升，可以超过85℃继续运行，但最高不能超过95℃（这时变压器中心铁芯或绕组是105℃，会严重损坏绝缘，缩短使用寿命或烧毁变压器）；（2）变压器超过85℃运行时，变压器顶部油温与室温温差不能超过55℃，可能是严重超负荷、电压过低、电流过大、内部有故障等，继续运行会严重损坏绝缘，缩短使用寿命或烧毁变压器。 　　（二）发电机过负荷能力GB/T7409 标准要求汽轮发电机的励磁系统强励电流倍数不小于1.8 倍，持续时间不小于10s，可以理解为发电机转子能够承受该强励水平。 　　GB/T7064-2002 标准指出，发电机