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摘要：大型机组500KV变压器因测量直流电阻，导致变压器产生剩磁，在恢复空载送电时，引起重瓦斯保护或者差动保护动作，使得变压器不能正常送电，机组不能按时启动并网;同时，对变压器和电网造成冲击影响。本文通过对我厂600MW机组变压器测量直流电阻产生的剩磁的原因分析，以及消除剩磁的方法介绍，可有效避免大型变压器剩磁的产生以及有效消除产生的剩磁，并对电力同行具有一定的指导意义。
关键词：大型变压器;试验产生剩磁;重瓦斯或者差动保护动作;消除剩磁的方法
1引言
1.1 我厂高压厂用变压器简称高厂变。高厂变高压侧接自发电机出口断路器。本厂每台600MW汽轮发电机组配用一台高厂变和一台高压公用变压器，两台汽轮发电机组设一台高压厂用备用变压器。高厂变型号为SFFZ10-70000/19，即三相、油浸风冷式、有载调压变压器。高压公用变压器型号为SFZ10-31500/19，即三相、油浸风冷式、有载调压变压器。高压厂用备用变压器型号为SFFZ-70000/500，即三相、油浸风冷式、有载调压变压器。高厂变的主保护有差动保护和瓦斯保护，一个检测外部故障，另一个检测内部故障。
主要技术参数为：
型 号 SFFZ-70000/19
冷却方式 ONAN/ONAF
额定容量 70000KVA
额定电压比 20/6.3-6.3KV
额定电流 2127/3208-3208
相 数 三相
额定频率 50Hz
联结组标号 D，yn1-yn1
2 主变空充电保护动作跳闸经过
2.1 高厂变差动保护动作经过
11月8日20：16，孟津电厂接调度令进行#1主变倒送电操作，在用津5011开关对#1主变充电时开关合闸后跳闸，经查开关跳闸原因为#1高厂变差动保护动作，现场检查变压器一、二次设备无异常。
11月9日联系河南电科院专家入厂讨论，并将波形发至国华研究院、变压器厂家及继电保护专家分析，均反馈从波形上来看合闸瞬间二次谐波值处于闭锁差动保护定值的临界值，从曲线中也可看出铁芯已过饱和，且从河南电科院油样色谱分析来看，各项数值均正常，变压器本身无故障。经咨询电气一次专业，在10月28日对#1高厂变进行高压绕组直流电阻测试，综上，各方专家初步确定是直流电阻测试导致的剩磁叠加所致。
3 变压器励磁涌流与剩磁的关系
3.1 将变压器看做是一个强感性负载，即看做一个非线性电感，当合闸时，变压器上的电压在变压器内部便产生一个磁通，当变压器有剩磁时，合闸 后所产生的磁通如果和剩磁性相同，则变压器内部的总磁通就会随着电压的升高而增加，从而励磁涌流也会随之增加。如果合闸后所产生的磁通和剩磁极性相反，则变压器内部的总磁通就会随着电压的升高而减小，从而削弱了励磁涌流。
3.2 励磁涌流与铁芯饱和程度有关，变压器绕组中的励磁电流和磁通的关系由磁化特性所决定？，铁芯越饱和，产生一定的磁通所需要的励磁涌流就越大。由于在最不利的合闸瞬间，铁芯中的磁通密度最大值可达2？，这时铁芯的饱和情况将非常严重，因而励磁电流的数值大增，励磁涌流比变压器的空载电流大100倍左右，在不考虑绕组电阻的情况下，电流的峰值出现在合闸后半周的瞬间。由于绕组具有电阻，这个电阻是要随时间衰减的，对于容量小的变压器衰减持续时间可达几十秒。
3.3 勵磁涌流的大小与合闸瞬间电压的有关，在交流电路中磁通总是落后于电压U90°相位角。如果在合闸瞬间，电压正好达到最大值时，则磁通的瞬间值正好为0，即在铁芯里一开始就建立了稳定磁通，变压器不会产生励磁涌流;当 合闸瞬间电压为0时，它在铁芯所建立的磁通为最大值（-m）。由于铁芯的中磁通不能突变，既然合闸前铁芯中没有磁通，这一瞬间仍要保持磁通为0.因此，在铁芯中就会出现一个非周期分量的磁通fZ，其幅值为m。这时，铁芯里面的总磁通？应该看成连个磁通的叠加。铁芯中的磁通开始为0，到1/2T时，两个磁通相加达到最大值，波形的最大值时？1波形幅值的两倍。因此，在电压瞬时值为0时，合闸情况励磁涌流最大。
4 消除铁芯剩磁的方法
控制或者消除铁芯剩磁，最根本的方法是严格控制变压器直流电阻测试时的电流。当变压器产生剩磁时，必须进行消除剩磁才能正常送电。剩磁是因为变压器铁芯在磁化过程中磁滞损耗的结果，铁芯磁化就是在外加磁势的影响下，铁芯材料内的小磁极的有序排列。可以根据剩磁形成的机理，采取消除剩磁的措施：在变压器高压绕组两端正反向通入直流电流，并逐渐缩小，缩小铁芯的磁滞回环，达到消除剩磁的目的，这个比较困难。提高铁芯的环境温度，加速铁芯材料的分子热运动，使得有序排列的磁极重新紊乱，达到消磁的目的，不好控制。降低电压等级的外加交流剩磁，即用一个低于变压器额定电压的交流电源给变压器空载充电，这个比较普遍。
5 结论
鉴于以上情况，孟津电厂计划将#1高厂变、#1高公变二次谐波制动差动保护定值临时由15%改为10%，以提高闭锁的灵敏性，并申请再次送电，送电成功后立即恢复原定值。
参考文献：
[1]GB/T7252-2001，变压器油中溶解气体分析判断导则[S].
[2]DL/T596-1996，电力设备预防性试验规程[S].
[3]GB/T27743-2011，变压器专用设备检测方法[S].
[4]王建.电机变压器原理与维修[M]北京：中国劳动社会保障出版社，2012.
[5]DL/T573-2010，电力变压器检修导则[S].
（作者单位：国家能源集团国华孟津发电有限责任公司）
作者简介：王闯，1986年11月24日，男，汉族，陕西西安，工程师，工学学士学位，研究方向（从事电力系统及其自动化方面的科研工作）。
关键词：大型变压器;试验产生剩磁;重瓦斯或者差动保护动作;消除剩磁的方法
1引言
1.1 我厂高压厂用变压器简称高厂变。高厂变高压侧接自发电机出口断路器。本厂每台600MW汽轮发电机组配用一台高厂变和一台高压公用变压器，两台汽轮发电机组设一台高压厂用备用变压器。高厂变型号为SFFZ10-70000/19，即三相、油浸风冷式、有载调压变压器。高压公用变压器型号为SFZ10-31500/19，即三相、油浸风冷式、有载调压变压器。高压厂用备用变压器型号为SFFZ-70000/500，即三相、油浸风冷式、有载调压变压器。高厂变的主保护有差动保护和瓦斯保护，一个检测外部故障，另一个检测内部故障。
主要技术参数为：
型 号 SFFZ-70000/19
冷却方式 ONAN/ONAF
额定容量 70000KVA
额定电压比 20/6.3-6.3KV
额定电流 2127/3208-3208
相 数 三相
额定频率 50Hz
联结组标号 D，yn1-yn1
2 主变空充电保护动作跳闸经过
2.1 高厂变差动保护动作经过
11月8日20：16，孟津电厂接调度令进行#1主变倒送电操作，在用津5011开关对#1主变充电时开关合闸后跳闸，经查开关跳闸原因为#1高厂变差动保护动作，现场检查变压器一、二次设备无异常。
11月9日联系河南电科院专家入厂讨论，并将波形发至国华研究院、变压器厂家及继电保护专家分析，均反馈从波形上来看合闸瞬间二次谐波值处于闭锁差动保护定值的临界值，从曲线中也可看出铁芯已过饱和，且从河南电科院油样色谱分析来看，各项数值均正常，变压器本身无故障。经咨询电气一次专业，在10月28日对#1高厂变进行高压绕组直流电阻测试，综上，各方专家初步确定是直流电阻测试导致的剩磁叠加所致。
3 变压器励磁涌流与剩磁的关系
3.1 将变压器看做是一个强感性负载，即看做一个非线性电感，当合闸时，变压器上的电压在变压器内部便产生一个磁通，当变压器有剩磁时，合闸 后所产生的磁通如果和剩磁性相同，则变压器内部的总磁通就会随着电压的升高而增加，从而励磁涌流也会随之增加。如果合闸后所产生的磁通和剩磁极性相反，则变压器内部的总磁通就会随着电压的升高而减小，从而削弱了励磁涌流。
3.2 励磁涌流与铁芯饱和程度有关，变压器绕组中的励磁电流和磁通的关系由磁化特性所决定？，铁芯越饱和，产生一定的磁通所需要的励磁涌流就越大。由于在最不利的合闸瞬间，铁芯中的磁通密度最大值可达2？，这时铁芯的饱和情况将非常严重，因而励磁电流的数值大增，励磁涌流比变压器的空载电流大100倍左右，在不考虑绕组电阻的情况下，电流的峰值出现在合闸后半周的瞬间。由于绕组具有电阻，这个电阻是要随时间衰减的，对于容量小的变压器衰减持续时间可达几十秒。
3.3 勵磁涌流的大小与合闸瞬间电压的有关，在交流电路中磁通总是落后于电压U90°相位角。如果在合闸瞬间，电压正好达到最大值时，则磁通的瞬间值正好为0，即在铁芯里一开始就建立了稳定磁通，变压器不会产生励磁涌流;当 合闸瞬间电压为0时，它在铁芯所建立的磁通为最大值（-m）。由于铁芯的中磁通不能突变，既然合闸前铁芯中没有磁通，这一瞬间仍要保持磁通为0.因此，在铁芯中就会出现一个非周期分量的磁通fZ，其幅值为m。这时，铁芯里面的总磁通？应该看成连个磁通的叠加。铁芯中的磁通开始为0，到1/2T时，两个磁通相加达到最大值，波形的最大值时？1波形幅值的两倍。因此，在电压瞬时值为0时，合闸情况励磁涌流最大。
4 消除铁芯剩磁的方法
控制或者消除铁芯剩磁，最根本的方法是严格控制变压器直流电阻测试时的电流。当变压器产生剩磁时，必须进行消除剩磁才能正常送电。剩磁是因为变压器铁芯在磁化过程中磁滞损耗的结果，铁芯磁化就是在外加磁势的影响下，铁芯材料内的小磁极的有序排列。可以根据剩磁形成的机理，采取消除剩磁的措施：在变压器高压绕组两端正反向通入直流电流，并逐渐缩小，缩小铁芯的磁滞回环，达到消除剩磁的目的，这个比较困难。提高铁芯的环境温度，加速铁芯材料的分子热运动，使得有序排列的磁极重新紊乱，达到消磁的目的，不好控制。降低电压等级的外加交流剩磁，即用一个低于变压器额定电压的交流电源给变压器空载充电，这个比较普遍。
5 结论
鉴于以上情况，孟津电厂计划将#1高厂变、#1高公变二次谐波制动差动保护定值临时由15%改为10%，以提高闭锁的灵敏性，并申请再次送电，送电成功后立即恢复原定值。
参考文献：
[1]GB/T7252-2001，变压器油中溶解气体分析判断导则[S].
[2]DL/T596-1996，电力设备预防性试验规程[S].
[3]GB/T27743-2011，变压器专用设备检测方法[S].
[4]王建.电机变压器原理与维修[M]北京：中国劳动社会保障出版社，2012.
[5]DL/T573-2010，电力变压器检修导则[S].
（作者单位：国家能源集团国华孟津发电有限责任公司）
作者简介：王闯，1986年11月24日，男，汉族，陕西西安，工程师，工学学士学位，研究方向（从事电力系统及其自动化方面的科研工作）。