摘要：变压器是电力系统不可缺少的电气设备。它的故障会对供电可靠性和系统安全运行带来严重影响，同时大容量的变压器（330kV 及以上变压器）也是十分贵重的设备， 因此应根据变压器容量等级和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。
关键词：500kV；变压器；过励磁保护
前言
随着电力系统、电网等的发展，500kV变压器成为电力建设中常用的主要设备，在500kV变压器使用的过程中，会在各种因素的影响下产生过励磁现象。过励磁的产生将影响变压器的稳定运行，会造成设备的损耗、变压器烧毁等，为了有效地对变压器进行保护，需要按照变压器过励磁保护装置，对过励磁进行检测，防止其超过允许限额，对变压器以及相关设备造成影响。
1 过励磁的内涵
发电机定子电压的控制，是靠调节转子励磁电流的大小来实现的。当定子运行电压高于额定电压，称为过励磁。过励磁在电流通过的过程中发挥着重要的调节和控制作用。这种情况在变压器的使用当中同样适用。变压器在进行生产的时候，通常会对变压器满载条件下的过励磁曲线进行整定，当变压器运行处在过励磁的条件状况下，能够在高电流通过时断开主变各侧断路器，从而保护整个变压器的安全稳定。过励磁能够起到良好的保护效果，对变压器的正常使用具有良好的作用和意义。想要有效提高过励磁保护的实际效果，就需要对励磁保护的曲线进行整定，这需要在变压器的基础之上进行，保证励磁保护继电器的励磁曲线能够处在变压器过励磁曲线的下方。同时还需要注意的是，变压器自身需要具有耐受励磁强度的水平，从而能够起到一定的保护作用。
2 500kV变压器过励磁的工作原理
大型变压器在正常运作的过程中，都需要安装过励磁进行有效保护，《继电保护和安全自动装置技术规程》中对过励磁的装置有明确规定，超过330kV变压器需要安装过励磁。500kV变压器过励磁主要是指铁芯中的磁感应强度超过额定磁感应强度的时候，所发生的励磁电流急剧增大的异常情况。500kV变压器中通过的电流是有一定限度的，当实际运行过程中通过的电流超过了既定电流，将会给变压器造成较大的负荷，从而影响到变压器的实际使用情况，严重情况下还会出现一些安全事故，威胁到人们的生命财产安全。
500kV变压器过励磁的工作情况主要有以下几个方面: 首先，当变压器内部的铁芯饱和时，如果漏磁通出现了增加的情况，那么经过油箱和一些金属结构时会加大涡流损耗。其次，当变压器的电压使用时间过长，励磁电流中的一些铁芯和金属构件中涡流损耗将会导致绕组的绝缘发生老化现象，还有可能会导致铁芯等部件出现变形问题。一旦过励磁现象经常发生，那么500kV变压器内部的绝缘寿命将会减少，影响着变压器的日常使用，还会埋下一定的安全隐患。500kV变压器花费较高，涉及的方面也较多，发生安全事故造成的危害也极其巨大，影响范围十分广泛，并且这种变压器的检修工作十分困难，因而使用过励磁进行保护具有必要性。500kV变压器出现故障时，过励磁会发出相关的警告信号，从而进行变压器切除的应急处理，保证变压器的运行安全。过励磁继电器是500kV变压器使用过励磁保护的重要部位，对于提高变压器使用效果具有十分重要的意义。
3 500kV 变压器产生过励磁现象的原因
导致过励磁现象产生，究其根本原因主要包括以下几个方面：检查与维修500kV 变压器的过程中，一旦结束运行，应当将变压器分接开关转换至最小位置处，倘若不对分接开关进行调整，直接开展合闸工作，最小分接电压就会低于电路实际电压，进而引发过励磁现象。在变压器中会有相关的剩余磁通，在进行外加电压过零合闸工作的过程中，就会加大过磁量，对合闸工作造成不利影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当变压器的额定频率高于额定电压频率时，如果电感性负载的电压不发生变化的情况下，就会使变压器铁芯中的磁通加大，进而引发过励磁现象的生产。通常来说，铁芯的材质是冷轧硅钢片，会存在相关的搭接距离。倘若加大搭接面积，其厚度就会缩减，实际截面也会相应减少，在铁芯接缝位置处就会引发过励磁现象。
4 500kV 变压器过励磁保护特点
4.1 反时限过励磁保护。现阶段，在社会的能源资源中，电力资源居于非常重要的地位，在人们的生产与生活中发挥着十分重要的影响作用。在500kV 变压器过励磁保护中，反时限过励磁保护这种保护措施，应用范围比较广泛，促进变压器良好运转方面起着至关重要的作用。对于500kV 变压器而言，在其具体运行的过程中，一旦加大其系统电压，就会对变压器运行造成一定影响，进而引发过励磁现象的生成。由于过励磁保护的影响作用比较显著、广泛，因此，在500kV 变压器工作的过程中，发挥着至关重要的作用。
在500kV 变压器正常运行的过程中，要想使继电器反时限特性曲线得到充分保障，并将其过励磁保护作用高效发挥出来，都应当确保继电器反时限特性曲线的停留范围，将其控制在过励磁允许范围的曲线下方位置处。一旦超出继电器反时限特性曲线的停留范围，就很难将其过励磁保护作用充分发挥出来。倘若500kV 变压器的过励磁曲线与继电器的反时限特性曲线处于互相交叉的情况中，就会对变压器继电器与过励磁配合作用产生一定影响，在一定程度上会减少变压器继电器与过励磁配合作用效果。在500kV 变压器中，对其自身运行时间作出了相关规定，一旦变压器自身运行时间低于变压器继电器的运行时间，这就充分说明在变压器发生损坏情况后，变压器继电器还未察觉到这一情况，并未做出相关反应，没有进行相关的动作，进而不能将变压器继电器应有的作用充分发挥出来。
4.2 定时限过励磁保护。在500kV 变压器过励磁保护中，除了反时限过励磁保护之外，定时限过励磁保护措施也不容小觑，使电力运行的稳定性与安全性得到的显著提升。在500kV 变压器中，对变压器过励磁比值作出了相关规定。当变压器过励磁比值高于1:1 时，变压器所产生的过励磁情况就会比较多，进而说明500kV 变压器的平稳运行时间比较少，会对变压器供电工作造成影响，很难有效保障变压器供电工作安全、高效开展，严重阻碍电力供应工作的顺利开展，进而对广大用户的正常生活与工作造成影响。倘若变压器过励磁比值低于1:1 时，那么，变压器就会产生比较少的过励磁，充分说明500kV 变压器长时间处于正常、稳定运行工作状态之中，使变压器正常、安全、高效供电工作得到充分保障，进而为广大用户提供良好的供电服务，有效避免或减少了为用户所造成的影响，确保广大用户生活与工作的正常进行。所谓的定时限过励磁保护主要指的是，在500kV 变压器中，关于变压器的过励磁方面，根据有关要求与规定，并结合变压器自身情况，与各方面因素综合起来，设置并确定相关的过励磁保护值，对变压器所承受的范围进行明确规定。倘若变压器的电压程度处于与其所承受范围之中，这就充分说明500kV 变压器始终处于平稳的运行工作状态之中，过励磁就不会进行相关动作，也不会将其保护作用发挥出来。一旦变压器的电压程度处于其所承受范围之外，这则充分说明500kV 变压器未处于平稳的运行工作状态之中，这时，过励磁就会产生相关的动作，进而将其保护作用充分发挥出来。为了能够将500kV 变压器的过励磁保护作用发挥出来，使过励磁保护的效果得到充分保障，在变压器正常运行工作的过程中，可以对过励磁的曲线K 值做出相关调整，适当降低过励磁曲线的K 值，确保将变压器过励磁保护作用高效发挥出来。
结束语
总之，随着超高压输电网络的日益强大，500kV变压器的应用越来越广泛。由于工作电压高，通过容量大，在电网中地位重要，其工作原理和结构方面与普通变压器有较大的不同，因此500kV变压器配置了一些特殊保护，如将过励磁保护和低阻抗保护作为500kV变压器的后备保护。
参考文献
[1]任广福.浅析变压器过励磁故障的原因及预防[J].江西煤炭科技.2011(02)
[2]杨红.500kV变压器的过励磁及其保护特点[J].中国电力教育.2011(09)
论文作者:苏晓倩
论文发表刊物:《知识-力量》2018年3月上
论文发表时间:2018/5/15
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