勵(lì)磁涌流是由于變壓器空載投運(yùn)時(shí),鐵芯中的磁通不能突變,出現(xiàn)非周期分量磁通,使變壓器鐵芯飽和,勵(lì)磁電流急劇增大而產(chǎn)生的。變壓器勵(lì)磁涌流值,可以達(dá)到變壓器額定電流的6~8倍,并且跟變壓器的容量大小有關(guān),變壓器容量越小,勵(lì)磁涌流倍數(shù)越大。勵(lì)磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定時(shí)間系數(shù)衰減,衰減的時(shí)間常數(shù)同樣與變壓器容量大小有關(guān),容量越大,時(shí)間常數(shù)越大,涌流存在時(shí)間越長(zhǎng)。10kV線路裝有大量的配電變壓器,在線路投入時(shí),這些配電變壓器是掛在線路上,在合閘瞬間,各變壓器所產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流在線路上相互迭加、來回反射,產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程,在系統(tǒng)阻抗較小時(shí),會(huì)出現(xiàn)較大的涌流,時(shí)間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù),由于要兼顧靈敏度,動(dòng)作電流值往往取得較小,特別在長(zhǎng)線路或系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯。勵(lì)磁涌流值可能會(huì)大于裝置整定值,使保護(hù)誤動(dòng)。這種情況在線路變壓器個(gè)數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時(shí)并不突出,因此容易被忽視,但當(dāng)線路變壓器個(gè)數(shù)及容量增大后,就可能出現(xiàn)。貴陽市北供電局就曾經(jīng)在變電所增容后出現(xiàn)10kV線路由于涌流而無法正常投入的問題。
10kV配電變壓器保護(hù)存在的問題
10kV配電變壓器的保護(hù)配置主要有斷路器、負(fù)荷開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)加熔斷器等。負(fù)荷開關(guān)投資省,但不能開斷短路電流,很少采用;斷路器技術(shù)性能好,但設(shè)備投資較高,使用復(fù)雜,廣泛應(yīng)用不現(xiàn)實(shí);負(fù)荷開關(guān)加熔斷器組合的保護(hù)配置方式,既可避免采用操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴的斷路器,彌補(bǔ)負(fù)荷開關(guān)不能開斷短路電流的缺點(diǎn),又可滿足實(shí)際運(yùn)行的需要,該配置可作為配電變壓器的保護(hù)方式。但對(duì)于容量比較大的配電變壓器,配備有瓦斯繼電器,需要斷路器可與瓦斯繼電器相配合,才能對(duì)變壓器進(jìn)行有效的保護(hù),必要時(shí)還應(yīng)有零序保護(hù),這些問題都是值得注意的問題。
解決辦法
無論在10kV環(huán)網(wǎng)供電單元,還是在終端用戶高壓配電單元中,采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的保護(hù)配置,既可提供額定負(fù)荷電流,又可斷開短路電流,并具備開合空載變壓器的性能,能有效保護(hù)配變壓器。為此,推薦采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的配置,作為配電變壓器保護(hù)的保護(hù)方式。標(biāo)準(zhǔn)GB14285《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定,選擇配電變壓器的保護(hù)設(shè)備時(shí),當(dāng)容量等于或大于800kVA,應(yīng)選用帶繼電保護(hù)裝置的斷路器。對(duì)于這個(gè)規(guī)定,可以理解為基于以下兩方面的需要。
配電變壓器容量達(dá)到800kVA及以上時(shí),過去大多使用油浸變壓器,并配備有瓦斯繼電器,使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合,從而對(duì)變壓器進(jìn)行有效地保護(hù)。
對(duì)于裝置容量大于800kVA的用戶,因種種原因引起單相接地故障導(dǎo)致零序保護(hù)動(dòng)作,從而使斷路器跳閘,分隔故障,不至于引起變電所的饋線斷路器動(dòng)作,影響其他用戶的正常供電。標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定,即使單臺(tái)變壓器未達(dá)到此容量,但如果用戶的配電變壓器的總?cè)萘窟_(dá)到800kVA時(shí),亦要符合此要求。