发电厂变压器组高压断路器单相运行简析与对策

周继伟 黄志元

【摘要】针对在发电厂运行中高压断路器的事故和障碍，依据其类型、电压等级等基础数据进行统计分析，同时对事故的原因进行分析，从而总结出高压短路器在产生故障当中所反映的质量、管理等系列问题。自此，以火电发电机为例，由此提出其故障的防范措施与对策。

【关键词】变压器；高压短路器；运行故障；分析与对策

为了规范电网的设备正常管理工作，从而提升高压断路器的运行管理水准，以及能够及时防范其故障的发生。以某发电厂二号机为例，在开机并列的过程中，其主变高压断路器C相单相性的进行合闸。而且在并列之后，其发电机组发生了较为强大的震动，且主变中心点进行放电。此时，工作人员立刻停机并停止操作，但其断路器的放电状况仍未停止。对其主变的C相进行现场检查其闸处于关闭状态，而A相的开关却在中间位置，B相处于分闸的状况且其油管炸裂开并漏油。而且其机组的阻尼线环有较为轻微的过热现象。

一、高压断路器单相运行故障分析

（一）当中性点不接地时其高压断路器单项合闸的中性点电压计算

当发电机组在正常的运行过程中与电压矢量进行重合，其无论中性点接地与否，其电压值为零。如果在中性点无接地的情况下其主变高压断路器进行单相合闸（假设B相进行合闸），会导致发电机组以及系统不能够使电流回路，所以，其两者之间没有任何的相同力矩。而假设电网的输出频率稳定，而机组的输出频率依据于原动机。因此在非全相之前发电机向电网输出电功率，在单相合闸之后发电机的输出频率比电网的输出频率相比要高，在单相合闸之后发电机输出频率会比电网的输出频率要低。

（二）分析故障得出结论

当发电机组的变压器相经过电网连接并且中性点无接地时，不会产生力矩，因此，这时的发电机组的输出频率就依靠于原动机的输入频率。如果强迫中性点对地零序的阻抗降低到零，电网的侧零序就会产生电流回路的情况发生，所以在单相电流的状况下，发电机的侧流通过两相电流，正序相分，进而促使发电机组会有相同的力矩，从而导致发电机组以及电网的输出频差逐步缩小，因此中性点的电位同样为零，中性点中的电间隙电弧会被熄灭。其后，导致中性点对地的阻抗转变成无法预估，因而产生发电机与电网再次失步的结果，就如同掉入一个死循环当中，故障自始至终无法得到解决，从而事故产生和扩大化发展，

二、高压断路器单相运行故障的防止对策及措施

首先对其设备加强维护检修，从而保障断路器能够正常可靠运作，同时也要从操作方法上寻找能够减少断路器单相运行故障的发生率。

并且当中性点发生接地时，主变的高压侧开关进行单相合闸时，由此发电机组旁侧会产生相对较为稳定的两相性电流，从而能够正常维持发电机以及系统的同步运作。发电机组在正常开停机的情况下按照要求的步骤进行操作，避免事故的产生以及产生后的扩大化影响。

（1）在启动发电机之前，对其引入主变中性点且在并列之后对其中性点按照实际情况进行监督。（2）在发电机停机之前，先投入主变中性点然后再解列开关；不能够在停机操作的过程当中用手动联跳主变高压断路器，避免断路器非全相在跳闸之后发生尤为强大的正负序电流，因此需要将有功或者无功的功率均降到空载之后对其开关再解列，之后再停机。（3）而一旦在高压断路器单相合闸时产生故障，例如机组是配有低压分支线的开关时，可以采用低压的开关速度与系统进行并列，从而恢复相对称正常的运行工作，其后再将非故障的开关串联进行解列。例如发电机组在无低压分支线的开关时，也可以通过系统采取串联开关的方式替代故障的开关解列。

而发电机组高压断路器在进行操作的过程当中，其中性点已处于投入状态，因此就会发生在某种特定的情况下断路器的运作是在中性点无接地的状况下进行运作的。例如联锁的切机，这时如果产生单相开关拒绝运行，必然会导致故障的扩大化，从而事故的损失就无法估计。因此，我们须在中性点的放电间隙其电流回路之间对其进行防护与保障，且保护在运作的过程中，可以采取自动对其中性点进行投入。其次也还需要加强发电机组的信号设备装置，从而促使开关在保护失去之时对其故障发出预警的信号，从而达到一个加强监管并将单相运行过程中的事故与故障降低到最小的几率，对其安全运作提供保障。

对其过程必须要进行专业化严格管理，对其工作人员的专业素养进行不断的提升，从而做好管理工作，保障高压断路器的正常运行，减少事故的发生率，为效率、为安全负责并提供保障。

总之，想要改变主变的运行时间，就必须依据于负荷电流使其远离最小的变损曲拐点的变换方向进行选择。如电负荷不稳定时，在这时两者之间的变损差距较小，而当负电荷远离的较多，则需要根据实际情况来决定其改变的方向，减小损失。当变电站主变的两侧断路器配备了电动操作设备，工作人员就可以很轻松的按照较小的变损运行方法来进行操作。就可以减少断路器频繁运作，从而导致经常性的发生故障。

所以，在事故發生之前就必须对高压短路器的单相运行故障给予足够的重视以及充足的防护措施，并在开、停机、并以及解列之前就对其主变的中性点进行投入，在功率降至零时才能够解列开关，从而避免高压单相运行事故的发生和扩大。

参考文献

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[2]王树强，张莉，张远.丰满发电厂发电机—变压器组高压断路器单相运行故障分析与防止对策[J].中国电力教育，2007（S1）：150～152.