發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究

呂明磊

摘 要：電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬是電力系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展的重要試驗(yàn)工具，而在這個(gè)動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)之中，發(fā)電機(jī)模擬勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是不可缺少的試驗(yàn)設(shè)備，它與其他動(dòng)態(tài)模擬設(shè)備進(jìn)行協(xié)同之下的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真。在電網(wǎng)規(guī)模不斷拓展的環(huán)境下，勵(lì)磁模擬調(diào)在GB1094.2-2013《電力變壓器 第2部分 液浸式變壓器的溫升》中規(guī)定：繞組平均溫度是通過(guò)測(cè)量繞組電阻確定的，在切斷電源和斷開(kāi)短路接線后，立即將待測(cè)電阻的繞組兩端接入直流測(cè)量回路，因?yàn)楫?dāng)繞組開(kāi)始冷卻時(shí)，繞組電阻隨時(shí)間發(fā)生變化，測(cè)量時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)，應(yīng)用外推法推算電源切斷瞬間的繞組溫度。由于繞組的電氣時(shí)間常數(shù)（L/R）較大，因而只有經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延時(shí)后，才能測(cè)得準(zhǔn)確的電阻值。對(duì)于中華電力的電力變壓器，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有選擇正確的試驗(yàn)線路才能迅速的得到有效直流電阻。

本臺(tái)產(chǎn)品的型號(hào)為ODFPZ-335000/500，一個(gè)變壓器油箱內(nèi)有兩個(gè)鐵心和兩個(gè)器身，兩個(gè)器身上的繞組互相連接，結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，具體的繞組連接圖如下：

圖1 變壓器繞組連接結(jié)構(gòu)圖

該變壓器分為主體和增壓兩個(gè)變壓器，主體變?yōu)?柱鐵芯，主柱上繞有平衡繞組TV，調(diào)壓繞組TAP，公共繞組CV和串聯(lián)繞組SV；增壓變主柱上繞有增壓繞組BV和勵(lì)磁繞組EV。采用這一結(jié)構(gòu)的目的是為了降低有載分接開(kāi)關(guān)的絕緣水平，設(shè)置了高低壓等匝的增壓變，增壓變的勵(lì)磁繞組與主體變的調(diào)壓繞組相并聯(lián)。調(diào)壓方式為主體變恒磁通調(diào)壓方式，增壓變變磁通調(diào)壓方式。

溫升試驗(yàn)中，首臺(tái)要求所有繞組都進(jìn)行溫升測(cè)量，為了測(cè)量調(diào)壓TAP和勵(lì)磁EV繞組，引出試驗(yàn)端子T1、T2，所有繞組的測(cè)量同常規(guī)產(chǎn)品。但是第二臺(tái)和第三臺(tái)沒(méi)有試驗(yàn)端子，要求測(cè)量串聯(lián)SV、公共CV和增壓BV繞組的溫升，油面溫升和線油溫差需要在最大損耗分接（即1分接）施加，如果在1分接進(jìn)行串聯(lián)和公共的熱電阻測(cè)量，當(dāng)串聯(lián)和公共繞組開(kāi)始施加直流電壓時(shí)，會(huì)在鐵心內(nèi)產(chǎn)生磁通，而調(diào)壓繞組又與勵(lì)磁繞組并聯(lián)，這就相當(dāng)于調(diào)壓繞組對(duì)增壓變勵(lì)磁，這時(shí)有一個(gè)反方向的電流流過(guò)調(diào)壓繞組，使得主體變壓器鐵心的磁勢(shì)降低，從而延長(zhǎng)鐵心磁飽和的時(shí)間，而且勵(lì)磁的增加變相當(dāng)于一個(gè)非線性負(fù)荷，反過(guò)來(lái)又會(huì)影響串聯(lián)和公共繞組的電壓，因此需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能消除電感的影響，得到有效的繞組電阻。首臺(tái)產(chǎn)品上實(shí)際測(cè)量需要10min數(shù)據(jù)才能達(dá)到穩(wěn)定，而IEC要求4min之內(nèi)測(cè)量有效數(shù)據(jù)，不能滿足要求，當(dāng)分接開(kāi)關(guān)置于15分接即分接開(kāi)關(guān)正負(fù)K位置時(shí)，此時(shí)勵(lì)磁繞組短路，調(diào)壓繞組開(kāi)路，此時(shí)只有調(diào)壓繞組的一端連接到勵(lì)磁繞組，兩個(gè)變壓器的磁通不會(huì)互相影響，測(cè)量串聯(lián)和公共繞組時(shí)與常規(guī)自耦變壓器產(chǎn)品測(cè)量狀態(tài)相同，可以快速的得到有效電阻，實(shí)際溫升試驗(yàn)中，斷電后切換有載分接開(kāi)關(guān)和斷開(kāi)封線同時(shí)進(jìn)行，2min內(nèi)可以得到有效電阻。