变压器组高压断路器单相运行故障分析与防止对策

付元中

徐州华鑫发电有限公司 江苏 徐州 221000

引言

在我国社会不断发展的过程当中，社会对于电力能源具有了更高的需求，也因此使发电厂在我国得到了较多的建设。在电厂运行当中，经常会发生高压断路器单相运行故障的情况，并因此对以及发电效果产生影响。对此，即需要能够积极做好对策的把握，以科学措施的应用避免故障问题的发生。

1 案例分析

我国某电厂，某日在运行当中2号机发生停机操作，停机且联跳主变高压断路器。因B相开关拉杆折断没有跳开，则因此使发电机单相运行电流存在冲击情况。其中，静子电流在经过多次摆动后，达到表刻度的最大值，此时有功功率为0，主变中性点放电，动下母线差动保护动作，元件全部跳闸。在此当中，2号机中性点避雷器当中的两节发生损坏，转子磁极引线发生变形情况，定子的接头位置沥青融化，中性点放电间隙发生烧损情况。有一日，在2号机开机并列时，主变断路器C相发生单相合闸情况，在完成并列之后，机组发生强烈的振动，主变中性点放电。当该情况发生后，值班员及时进行停机操作处理，在停机的同时联跳主变断路器，此时放电情况依然存在。在现场对主变C相开关合闸情况进行检查，发现当主变中性点爆炸后，发电机异常情况消失，经进一步检查发现阻尼线环位置存在过热情况[1]。

2 故障分析

根据电力系统故障可以了解到，主变断路器单相合闸是两相断线故障导致的。当主变中性点不接地出现单相合闸情况时，因主变中性点对地电压较高，则因此使中性点在放电间隙发生放电情况，对地阻抗下降至0。根据计算可以了解到，此时负序电流同正序电流值相等，最大正序电流为额定电流的1.93倍。当电机经过正序电流时，同步力矩则能够保证系统能够同发电机保持同步。在此当中，负序电流形成的功率则将以发热形式在励磁绕组以及静子绕组位置消耗，以此使发电机遭受到严重的危害[2]。

当电机经过变压器某相同电网进行连接，但中性点没有接地时，则缺少同步力矩。此时，发电机功率同原动机输入功率具有联系。因原动机输入转矩无法保证电网同电机一致性，则将在此当中形成频率差，以此使中性点形成较高的过电压对地放电，以此使中性点对地零序阻抗下降接近于零。两侧电流回路沟通，在单相电流作用之下，则使得电机测流过两相电流，在正序分量的情况下使电机形成同步力矩，逐渐减少电网同发电机之间的频率差。当电弧熄灭之后，中性点对地阻抗将变为无穷大，此时电网同发电机无法保持同步，在经过该种循环之后，无法消除故障，进而导致母线跳闸以及避雷器爆炸事故的发生。

3 应对方式

为了避免断路器发生单相合闸故障问题，则需要能够在日常工作当中强化对于设备的检修维护工作，保证其能够得到可靠的动作，从操作方式角度避免其发生事故问题。当在主变高压侧开关单相合闸位置发生主变中性点接地情况时，则将在发电机侧形成具有稳定特征的两相电流，其正序分量能够保证系统与发电机的同步运行。对此，则需要能够在发电机开机以及停机当中做好以下步骤的使用，以此避免发生非全相事故进一步扩大的问题：第一，在开机之前，需要能够做好主变中性点的投入，在并列之后，需要根据实际需求切除主变中性点；第二，在停机之前，需要能够先将主变中性点投入，之后解列开关，避免在停机操作当中使用手联跳主变高压断路器方式，避免断路器在发生非全相跳闸事故后，因形成较大的正负序电流而减弱有功以及无功功率，在减到空载之后解列开关而停机；第三，当高压断路器单相合闸故障问题发生之后，如机组具有低压分支线开关的设置，则可以将系统与低压开关速并列，以对称的方式运行，之后对非故障开关进行串联解列处理。如机组不具有抵压分支线开关，则可以直接在系统当中通过串联开关的使用对故障开关解列进行替代[3]。

在该电厂进行变停机操作时，在主变中性点投入，负荷调至零解列之后，断路器发生了C相拒分故障问题。在投入主变中性点的情况下，则能够保证电网同点击始终保持同步，此时，值班员对发电机分支线开关进行应用，从13.8V侧同电网并列，以此使电机恢复到三相对称的运行状态当中。通过上述措施的应用，则能够避免开关非全相所导致设备的损坏问题。同时，也需要能够在二次回路上做好措施的应用，以此实现非全相事故的控制。

在断路器实际操作当中，在并列以及解列处理之前，主变中性点都处于投入状态，但在部分情况下，断路器是在主变中性点断开情况下进行的动作，如联锁切机等。此时，如果发生单相开关拒动的情况，则将进一步扩大事故发生范围。对此，则可以在中性点放电间隙在LH回路做好过流保护的设置，当保护发生动作时，通过电动机构实现主变中性点的自动投入。同时，机组强励信号装置、开关发生非全相保护时，也是非全相故障提前发现的信号，需要能够在此当中强化监视，以此最大程度将事故消灭在萌芽状态当中[4]。

4 结束语

断路器是电网运行当中的重要组成部分，其运行情况将直接关系到电网运行稳定性。在上文中，我们对变压器组高压断路器单相运行故障分析与防止对策进行了一定的研究。在实际工作开展过程当中，需要能够对该项工作形成充分的认识，对常见问题采取措施充分做好分析，积极采取措施做好断路器防护工作，以此最大程度保障断路器的安全稳定运行。