500kV變壓器的過勵磁及其保護特點探究

文/張慶洋 劉成越，特變電工沈陽變壓器集團有限公司

1 500kV變壓器產生過勵磁現象的原因

導致過勵磁現象產生，究其根本原因主要包括以下幾個方面：

（1）檢查與維修500kV變壓器的過程中，一旦結束運行，應當將變壓器分接開關轉換至最小位置處，倘若不對分接開關進行調整，直接開展合閘工作，最小分接電壓就會低于電路實際電壓，進而引發過勵磁現象。

（2）在變壓器中會有相關的剩余磁通，在進行外加電壓過零合閘工作的過程中，就會加大過磁量，對合閘工作造成不利影響。

（3）當變壓器的額定頻率高于額定電壓頻率時，如果電感性負載的電壓不發生變化的情況下，就會使變壓器鐵芯中的磁通加大，進而引發過勵磁現象的生產。

（4）通常來說，鐵芯的材質是冷軋硅鋼片，會存在相關的搭接距離。倘若加大搭接面積，其厚度就會縮減，實際截面也會相應減少，在鐵芯接縫位置處就會引發過勵磁現象。

2 500kV變壓器的過勵磁工作原理

對于大型變壓器而言，在其正常工作的過程中，為了確保其高效保護工作的開展，都應當對過勵磁進行安裝。在《繼電保護和安全自動裝置技術規程》中，對過勵磁裝置作出了詳細規定，在高于330kV變壓器中都應當對過勵磁進行安裝。在500kV變壓器中，對于通過電流的限度作出了規定，在具體運行過程中，一旦既定電流低于通過電流，就會加大變壓器負荷，對變壓器具體應用狀況造成影響，更有甚者會導致安全事故的發生，對人們的生命財產安全造成嚴重危險。關于500kV變壓器過勵磁工作狀況，主要包括以下二個方面：

第一，當變壓器內的鐵芯處于飽和狀態的過程中，倘若加大漏磁通，在經過油箱與金屬結構的過程中，渦流損耗也會增加。

第二，一旦電壓使用時間過長，通過勵磁電流中的鐵芯與金屬構件的渦流損耗，就會致使繞組絕緣出現老化情況，甚至會使鐵芯等內部部件發生變形。

如果時常產生過勵磁現象，就會縮減內部絕緣使用時間，對變壓器日常工作造成嚴重影響，進而導致安全隱患的發生。500kV變壓器所花費的成本費用比較高，關系到許多個方面，一旦出現安全事故，將會造成嚴重的危害，在進行變壓器檢查與維修工作的過程中難度系數比較高，十分有必要開展過勵磁保護工作。一旦發生故障，過勵磁就會出現報警信號，進而開展應急處理工作，使變壓器的安全運行得到充分保障。

3 500kV變壓器過勵磁保護特點

3.1 反時限過勵磁保護

現階段，在社會的能源資源中，電力資源居于非常重要的地位，在人們的生產與生活中發揮著十分重要的影響作用。在500kV變壓器過勵磁保護中，反時限過勵磁保護這種保護措施，應用范圍比較廣泛，促進變壓器良好運轉方面起著至關重要的作用。

對于500kV變壓器而言，在其具體運行的過程中，一旦加大其系統電壓，就會對變壓器運行造成一定影響，進而引發過勵磁現象的生成。由于過勵磁保護的影響作用比較顯著、廣泛，因此，在500kV變壓器工作的過程中，發揮著至關重要的作用。

在500kV變壓器正常運行的過程中，要想使繼電器反時限特性曲線得到充分保障，并將其過勵磁保護作用高效發揮出來，都應當確保繼電器反時限特性曲線的停留范圍，將其控制在過勵磁允許范圍的曲線下方位置處。一旦超出繼電器反時限特性曲線的停留范圍，就很難將其過勵磁保護作用充分發揮出來。倘若500kV變壓器的過勵磁曲線與繼電器的反時限特性曲線處于互相交叉的情況中，就會對變壓器繼電器與過勵磁配合作用產生一定影響，在一定程度上會減少變壓器繼電器與過勵磁配合作用效果。在500kV變壓器中，對其自身運行時間作出了相關規定，一旦變壓器自身運行時間低于變壓器繼電器的運行時間，這就充分說明在變壓器發生損壞情況后，變壓器繼電器還未察覺到這一情況，并未做出相關反應，沒有進行相關的動作，進而不能將變壓器繼電器應有的作用充分發揮出來。

3.2 定時限過勵磁保護

在500kV變壓器過勵磁保護中，除了反時限過勵磁保護之外，定時限過勵磁保護措施也不容小覷，使電力運行的穩定性與安全性得到的顯著提升。

在500kV變壓器中，對變壓器過勵磁比值作出了相關規定。當變壓器過勵磁比值高于1:1時，變壓器所產生的過勵磁情況就會比較多，進而說明500kV變壓器的平穩運行時間比較少，會對變壓器供電工作造成影響，很難有效保障變壓器供電工作安全、高效開展，嚴重阻礙電力供應工作的順利開展，進而對廣大用戶的正常生活與工作造成影響。倘若變壓器過勵磁比值低于1:1時，那么，變壓器就會產生比較少的過勵磁，充分說明500kV變壓器長時間處于正常、穩定運行工作狀態之中，使變壓器正常、安全、高效供電工作得到充分保障，進而為廣大用戶提供良好的供電服務，有效避免或減少了為用戶所造成的影響，確保廣大用戶生活與工作的正常進行。

所謂的定時限過勵磁保護主要指的是，在500kV變壓器中，關于變壓器的過勵磁方面，根據有關要求與規定，并結合變壓器自身情況，與各方面因素綜合起來，設置并確定相關的過勵磁保護值，對變壓器所承受的范圍進行明確規定。倘若變壓器的電壓程度處于與其所承受范圍之中，這就充分說明500kV變壓器始終處于平穩的運行工作狀態之中，過勵磁就不會進行相關動作，也不會將其保護作用發揮出來。一旦變壓器的電壓程度處于其所承受范圍之外，這則充分說明500kV變壓器未處于平穩的運行工作狀態之中，這時，過勵磁就會產生相關的動作，進而將其保護作用充分發揮出來。為了能夠將500kV變壓器的過勵磁保護作用發揮出來，使過勵磁保護的效果得到充分保障，在變壓器正常運行工作的過程中，可以對過勵磁的曲線K值做出相關調整，適當降低過勵磁曲線的K值，確保將變壓器過勵磁保護作用高效發揮出來。

4 結語

電力資源在人們的生活中、工作中、學習中均發揮著極為重要的作用和影響，是極為重要的資源之一。通過對500kV變壓器的過勵磁及其保護特點進行分析和研究，我們能夠更好地探索其保護措施，促使變壓器的作用發揮，讓電力運行更為安全和穩定、高效，讓電力資源為我們的生活帶來更好的影響和改善。