摘要：针对变压器冲击并网时，励磁涌流超过保护定值造成断路器跳闸、变压器并网失败情况，对断路器进行改造，以限制励磁涌流。

    0 引言
    利用断路器进行变压器冲击并网操作时，变压器产生的励磁涌流差异较大。为了保证变压器的顺利并网，需对励磁涌流幅值进行有效控制，以避免引起继电保护动作。在变压器结构、所处电网环境确定的情况下，励磁涌流的大小主要受制于合闸瞬间电压幅值和用于合闸的断路器特性。合闸瞬间，电压幅值最大则不会产生励磁涌流，电压幅值为零则励磁涌流最大。对于断路器配置合闸电阻对励磁涌流的影响，本文将基于一起变压器冲击试验时产生超过变电站短引线保护定值电流的事件进行研究。

    1 电厂电气主接线
    某电厂内一座50okV变电站采取一台半断路器接线方式，发电机与变压器为单元制接线。该变电站拥有3条接至枢纽变电站的500kV出线，其中两串出线长度超过200km，第三串出线长度为30km。为防止长距离线路出现操作过电压，线路侧配置有避雷器，线路侧2台断路器均配置有合闸电阻。由于带有合闸电阻的断路器成本高、结构复杂、运行稳定性较不带合闸电阻的断路器差，因此其余断路器均未配置合闸电阻。该电厂电气主接线如图1所示，1-8为断路器，其中涂黑的为带有合闸电阻的断路器。

    2 变压器冲击时的倒闸操作
    根据一台半断路器的接线特点，一般利用变压器母线侧断路器进行变压器冲击试验，待变压器运行正常后再将中间断路器合闸，保证系统合环运行。这是因为执行变压器冲击试验时，冲击电流过大或变压器存在故障都需要跳开变压器两侧断路器，若此时用于执行变压器冲击试验的合闸断路器故障受冲击电流的影响无法跳开，则失灵保护动作跳开上游开关。即利用中间断路器冲击变压器，故障时失灵保护动作会造成线路切除扩大停电范围；利用变压器母线侧断路器冲击变压器，故障时失灵保护动作只会跳开该母线同侧3台断路器，造成母线停运，其它任意线路均不停电。

    3 变压器励磁涌流大小
    该电厂分别利用不带合闸电阻的变压器母线侧断路器1和带合闸电阻的中间断路器2进行变压器A1检修后的冲击试验，电气参数的暂态波形如图2、图3所示。



    由图2、图3知，使用带与不带合闸电阻的断路器进行冲击试验时，在500kV系统电压参数无明显变化的情况下，变压器三相电压均与500kV系统电压一致，但受励磁涌流影响，变压器三相电流存在显著差异，数据见表1。

    4 限制励磁涌流的措施
    由表1可知，不带合闸电阻的断路器进行冲击试验时所产生的励磁涌流约为带合闸电阻的断路器的8倍。如此高的励磁涌流会触发变压器侧短引线保护动作，造成变压器冲击试验失败。同时，过大的励磁涌流还会引起变压器泄漏磁通增大，可能会在变压器外壳上形成悬浮电位，发生放电现象，增加现场安全风险。
    为了避免高励磁涌流带来的危害，有必要采取控制措施。根据表1的参数对比结果可知，进行变压器冲击试验时需使用带合闸电阻的断路器。针对目前电厂内带合闸电阻断路器的配置情况，制定以下措施。
    （1）短期措施是使用带合闸电阻的中间断路器进行变压器冲击试验，以限制励磁涌流幅值，保证变压器冲击试验的顺利进行。同时，针对第2节变压器冲击时的倒闸操作顺序说明，充分分析中间断路器故障引起失灵保护动作所造成的后果，并制定详细的事故预案，保证电厂内其余机组的安全可靠运行。
    （2）长期的根本性措施是针对措施1中的不足，研究对变压器母线侧断路器增加合闸电阻的可行性并进行技改，根据变压器侧短引线保护定值选择合适的合闸电阻，以保证在限制励磁涌流的前提下将合闸断路器故障造成的影响降到最小。
    5 结束语
    通过采取短期措施保证冲击试验的顺利进行，并对变压器母线侧断路器进行技改以彻底解决励磁涌流超限问题，保证电厂内重要电气设备的安全运行。同时，为后续机组大容量变压器的断路器配置提供指导性建议，确保在设计和施工阶段解决励磁涌流超限问题。