关于电力变压器继电保护设计的探究

关于电力变压器继电保护设计的探究

(宁夏红寺堡扬水管理处宁夏中宁755100)

摘要:电力变压器继电保护系统主要是根据电力系统所出现的电力数值的变化情况以实现电力变压器继电系统的自我调节功能。电力变压器继电系统存在的目的是,无论电力变压器继电系统中的电力变压器继电保护系统的工作状态如何,或是处于什么样的情形都要保证整个系统的安全。按照电力变压器继电系统是否处于正常运行的状态,其继电保护的基本原理并不相同。为了确认电力变压器继电系统处于什么样的运行状态,则需要对电力变压器继电系统的运行状态进行测量并进行分析。

关键词:电力变压器;继电保护;设计

引言

随着我国电力工业的快速发展,电网规模的不断扩大,网络密集程度逐步提高。电力变压器时刻受到外接负荷的影响,特别是受电力系统短路故障的威胁较大。因此,电力变压器在运行中可能发生各种类型故障或出现不正常的工作状态。它的故障对电力系统的安全连续运行会带来严重影响,特别是大容量变压器的损坏,对系统的影响更为严重。

1电力变压器工作时常见的问题

1.1电力变压器工作时的声音问题

一般情况下,电力变压器正常工作的时候,会发出连续均匀的“嗡嗡”声,但是当电力变压器超负荷运行或者运行中出现故障时,它的声音会变得不均匀,相对嘈杂而且声音特别大,这时需要对电力变压器的声音进行综合判断,判断是电网过电压,过负荷,铁芯和外面的硅钢片没有充分的接触,变压器夹件或螺丝钉松动还是变压器局部放电等原因,根据相应的判断进行故障处理,必要应对变压器进行停电、解体处理。

1.2电力变压器工作时的气体保护问题

电力变压器在正常工作时,气体保护不会出现任何的动作,但是当电力变压器出现内部故障时,比如变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线等,故障产生的电弧将使绝缘材料及变压器油分解并产生大量的气体,从油箱向油枕流动,气体保护就会立即被触动;根据故障的轻重级别,可分为轻瓦斯、重瓦斯。若气体轻瓦斯保护信号动作时,检修用立即对变压器进行检查,查明动作原因,有必要时对变压器油进行色谱分析,依据相应的规程规范进行分析判定变压器的故障类型;另外如果电力变压器内部的工作空间因负压进了空气,也会导致变压器气体保护误动,所以在这个时候,需要运行检修人员开展相应检查测量、分析,避免带来停运设备检修麻烦。再者,变压器内部油的容量的下降也会造成气体保护作用,如果以上这些因素引发气体重瓦斯保护,确认各侧断路器已断开,将变压器隔离,然后对其进行系统的检修,检修内容包括电力变压器内部油问题、防爆门问题、壳体问题、短路问题等各方面检查检修,检修完毕后,按照规程要求对其进行电气试验,确认合格后,再继续投入使用。

1.3电力变压器工作时的过热问题

过热对变压器运行危害很大,变压器长时间高温运行,会缩短内部绝缘材料的寿命,更为严重的降低绝缘或引发闪络,造成变压器损坏。变压器过热主要表现为油温异常升高,其主要原因有:变压器过负荷;冷却装置故障或未完全投入;变压器内部故障;温度指示装置异常等。

2电力变压器继电保护设计要点

2.1差动保护设计

将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”是变压器差动保护动作电流设计的原则。如果变压器处于正常运行的状态,那么差动继电器中的电流为其两侧电流互感器CT的二次电流之差,其数值趋于0。如果差动继电器不发生任何动作,那么其保护也不会有任何作为。也就是说,如果在电流互感器二次回路端线,并且变压器处于最大符合的状态下,差动保护是不会产生任何动作的。随着计算机芯片性能的提升,对位于变压器1套保护装置中所具有的主保护以及各侧全部后备保护的两套主变压器微机型保护装置进行了全力开发,其成果已经被广泛应用于实际工程中。

2.2瓦斯保护设计

除了瓦斯保护可以动作,像差动保护以及其他有关保护设计通常是都不能进行动作的。瓦斯保护主要是依靠气体继电器来实现动作的,其位于变压器油箱和油枕之间的连接导油管中。瓦斯保护主要有两种:(1)首先,轻瓦斯保护动作于信号,然后依照气体的属性,包括:颜色、可燃性、数量以及化学成分来判断保护的理由以及电力变压器继电保护装置故障的性质。根据此有关工作人员则可以及时察觉故障的发生并有针对性地对故障进行相关处理。(2)首先重瓦斯保护动作于断路器跳闸,然后通过监视确定气体发生的速度,并对气体的不同特征以及相关成分进行剖析,从而根据有关分析间接地推测、判断造成故障发生的原因、故障出现的部位和以及故障的严重程度。

3电力系统继电保护的配置方案

3.1关于母线继电保护的配置方案

对双母线、双母线分段以及双母线带旁路母线等接线进行的保护,电气设备本身具有的保护装置无法选择性地进行母线故障的切除工作,因此,供电企业必须给母线安装相关的保护装置,其中主要包括对母线的差动保护装置、对母联充电的保护装置、对母联过流的保护装置以及对断路器失灵保护装置。

3.2关于制定对电力变压器继电的保护配置方案

在选择对电力变压器的保护方式时,工作人员通常使用差动保护或者瓦斯保护,其中差动保护是对具有不同相匝间短路以及相间短路故障进行的检测;瓦斯保护主要是对变压器邮箱中的油量的变化或者短路故障进行检测。对具有不同电压等级和容量的变压器选择保护配置时要注意区分,随着变压器电压等级和变电容量的增加,对变压器的配置就随之变得更加复杂。工作人员在对电压等级为220kV以上的变电器进行保护配置时,要注意使用两套相互独立的差动保护以及后备保护。

4变压器油位油温油质故障排除

值班人员应该时常对油位上升或者是下降变化进行检查,油位过低时需要检查其原因采取相关解决措施,油位过高时将油箱内的油适当放出部分来保证变压器安全稳定的运行。变压器在运行过程中出现油温过高过热现象,应该立刻对变压器油温冷却装置进行常规检查来确保其是否正常运行,检查变压器是否存在超负荷或者是长时间高温运行,从而来采取相关预防措施和解决措施。如果不能直接对变压器立即采取降温处理措施,应该及时采取切断电源的方法,进一步对问题故障进行确定和排除。

5变压器实际需要考虑问题和措施

主变电压出现高压保护之后,应该增加一和门的电路,低压侧断路器运行断开时,高压侧电流会逐渐达到规定值,在规定时间内高压侧的逻辑电路就会跳开,在变压器实际使用过程中会由于运行方式的差别,差动保护装置和技术的判断也会出现不同,这就不需要具有针对性的对其进行分析。在两圈变化之后,低压侧需要将断路器关闭之后进行检查修理工作,此时高压侧断路器和主变运行时,为了保证低压侧位置不变高压侧断路器就会频繁启动,此时应该装设一款低压侧断路器装置输入板,安装后利用低压侧和高压侧来防止外界环境干扰,低压侧热设备应用应该在运行后及时将断路器装置数据输入位置输入板中。

结束语

变压器作为一种重要的电力消耗品,降低使用的故障几率极为重要,较高的故障几率有损变压器的使用寿命,从而增加了电力运行的成本,而积极做好继电保护,是降低电力运行成本的有效途径。

参考文献:

[1]黄婷君.试论电力变压器继电保护设计[J].科技信息,2010(15):90-91.

[2]步天龙.关于电力变压器继电保护的设计[J].北京电力高等专科学校学报,2010,27(1):10-12.

[3]徐岩.电力变压器内部故障数字仿真及其保护新原理的研究[D].华北电力大学(河北),2005.

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