羅懷榮 羅麗紅

（云南冶金新立鈦業(yè)有限公司 云南祿豐 651203）

一起35kV變壓器繞組燒斷的探討與反思

羅懷榮 羅麗紅

（云南冶金新立鈦業(yè)有限公司 云南祿豐 651203）

本文通過一起變壓器繞組燒斷，簡(jiǎn)要分析了整流變諧波產(chǎn)生的原因及諧波的危害，以及對(duì)此次事故原因的探討與反思。

燒斷；整流變；諧波

1 概述

2013年3月我廠35kV整流站SVG與電力系統(tǒng)（35kV母線）相連的中間變壓器，簡(jiǎn)化系統(tǒng)圖如圖1所示，壓力釋放閥動(dòng)作、瓦斯保護(hù)動(dòng)作。通過測(cè)試該變壓器繞組直流電阻初步判定C相可能發(fā)生斷線，隨即通知廠家將變壓器運(yùn)回檢修。廠家給出檢測(cè)結(jié)果為該變壓器高壓側(cè)C相繞組燒斷。

圖1 SVG系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

2 整流變諧波分析

我廠整流站35kV母線上除接有一臺(tái)SVG中間變壓器，還有三臺(tái)整流變壓器及一套LC濾波器。整流變接線簡(jiǎn)化等效電路為一帶平衡電抗器的雙反星形電路，如圖2所示。

圖2 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路

當(dāng)圖2所示兩組半波電路的控制角α=0°時(shí)，兩組整流電壓、電流的波形如圖3所示。

以電流ia為參考方向，將圖3所示的a相合成電流（ia+i′a）的正、負(fù)兩半波之間的中點(diǎn)作為時(shí)間零點(diǎn)進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，則有：

由此可以得到以下簡(jiǎn)潔的結(jié)論：合成電流中含有6k±1（k為整數(shù)）次諧波，各次諧波有效值與諧波次數(shù)成反比，其中以5次諧波居多。

雖然以上是以整流變二次電流，也就是閥側(cè)電流做為分析對(duì)象得到的諧波含量，但其諧波傳變到一次側(cè)仍不改變諧波次數(shù)。

3 事故原因分析

圖3 雙反星形電路，α=0°時(shí)兩組整流電壓、電流波形

事故發(fā)生后對(duì)整流站當(dāng)時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，整流變?cè)陂L(zhǎng)期帶負(fù)載運(yùn)行期間，運(yùn)行人員僅投入了SVG，將LC濾波裝置（5次諧波濾除器）停運(yùn)。導(dǎo)致大量的諧波電流流入SVG與系統(tǒng)之間的中間變壓器，增加了該變壓器的銅損耗和鐵損耗，特別是頻率較高的諧波有可能引起變壓器局部嚴(yán)重過熱。由此諧波電流可能是造成變壓器繞組燒斷的根本原因。

在變壓器壓力釋放閥、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作之前，監(jiān)控后臺(tái)曾有變壓器輕瓦斯報(bào)警信號(hào)給出，但沒有引起運(yùn)行人員足夠的重視，及時(shí)向相關(guān)人員匯報(bào)，最終導(dǎo)致了事故的發(fā)生。這是該起事故發(fā)生的直接原因。

4 總結(jié)

通過該起事故暴露了以下問題：

（1）運(yùn)行人員對(duì)諧波的影響與危害認(rèn)識(shí)不足，且存在理解上的誤區(qū)，即認(rèn)為SVG與LC濾波器同為無功補(bǔ)償裝置，在SVG能提供足夠無功補(bǔ)償?shù)那闆r下，不必在投LC濾波器。實(shí)則LC濾波器其主要功能是消除諧波，次要功能才是提供無功補(bǔ)償。

（2）運(yùn)行人員責(zé)任心不強(qiáng)，在出現(xiàn)變壓器異常信號(hào)時(shí)，沒有及時(shí)上報(bào)，直接延誤了事故的處理和擴(kuò)大。

以上問題值得相關(guān)責(zé)任人員反思，平時(shí)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員的培訓(xùn)，以杜絕此類事故的發(fā)生。

[1]王兆安，劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[2]王兆安，劉進(jìn)軍，楊君，等.諧波抑制和無功功率補(bǔ)償.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

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