電力變壓器繼電保護范文

時間:2023-09-19 17:41:44

導語:如何才能寫好一篇電力變壓器繼電保護,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

【關鍵詞】電力變壓器繼電保護;優化設計;保護措施

1.前言

在現代化的社會里,我們的日常生活離不開電,發電廠產生的電通過輸送電路到達用戶,而電的輸送卻是與電力變壓器息息相關的。電力變壓器廣泛用于現實生活中如機床、照明、電器、機械電子、醫療設備等。電力變壓器由于各種人為的或者環境的因素,在使用過程中會發生故障,對我們的日常生活造成不良的影響。因此優化設計電力變壓器的繼電保護裝置,保障電力的順利運行就有著很重要的現實意義。

2.常見的電力變壓器故障

電力變壓器由于各種人為的或者環境的因素,在使用過程中難免會產生這樣那樣的故障。廣義的說常見的變壓器故障分為兩種類型。第一種類型是內部故障,這種故障主要發生在電力變壓器的油箱里面;第二種類型是外部故障,這種類型的故障在油箱外部比較常見,常發生在絕緣套管及其引出線上。在故障發生時,前者要切除變壓器可以依靠差動保護動作以及瓦斯;而后者一般只能由差動保護動作實現。在故障發生的情況下,利用瓦斯和差動保護等的速動保護切除故障變壓器,變壓器的動穩定性則是設備是否損壞的主要因素。

如果電力變壓器的故障發生在兩側母線及其相連的間隙時,若故障設備的保護裝置保護拒動或者故障設備未配保護,如低壓側母線保護等,這種情況下切除故障變壓器只能靠變壓器后備保護動。此時由于故障造成的過量電流就可能通過變壓器一段時間,這是因為電力變壓器的后備保護帶具有延時性。在過量電流通過的時間段內,變壓器的熱穩定性則是設備否損壞主要決定因素。

電力變壓器在故障發生的情況下依然工作屬于不正常的工作狀態,會對電力設備造成很大的損害,如設備周圍的絕緣材料迅速老化導致電力設備的某些零部件熱量過高。因此為了保護電力設備,在電力變壓器發生故障時應及時將其切除避免其他故障的發生。

3.電力變壓器繼電保護的原理

在電力變壓器發生故障時,主要表現為電流增加、電壓降低以及電壓和電流間的相位發生變化。繼電保護的原理就是根據電力變壓器正常運行時與故障發生時的電流、電壓參數差別而進行工作的[1]。例如,電流保護的繼電保護是根據電流增大工作的;電壓保護的繼電保護是根據電壓降低工作的;而阻抗類型的繼電保護工作是根據電壓和電流比值的變化進行的;差動保護類型的繼電保護特點是利用電力設備各端電流大小和相位的差別而進行工作等。

4.電力變壓器繼電保護的特點

4.1具有高可靠性

電力變壓器的繼電保護裝置的工作特點決定了繼電保護裝置的高可靠性,這需要對繼電保護裝置進行有合理的設計配置以保證繼電保護的優良性能,此外,在運行過程中進行合理的維護與管理也是很有必要的。在電力系統中,方法庫和數據倉庫是繼電保護裝置所采用的信息管理技術,這不僅方便對保護系統進行維護和升級,而且在繼電保護裝置運行時,整個信息管理系統為集中于網絡中心的數據庫和規則庫,簡言之就是集中式的運輸,比傳統分散式的傳輸更具有優勢[2]。具備了這樣的繼電保護系統,個別有問題的客戶工作站就不會對整個電力系統造成不良的影響。

4.2具有強實用性

針對繼電保護裝置的電力變壓器,當在實際生活中電力變壓器產生了故障,繼電保護能夠針對實際產生的故障通過使用和共享二次部分中的各類數據有效的解決[3]。由于這種繼電保護設備能夠根據實際情況統計數據和分析系統,這就對工作人員的操作起到了非常實用的作用,具有很強的適用性。

4.3具有便于操作性

當前的電力變壓器的繼電保護裝置都能與變電站的微機監控系統有通信聯系。“繼電保護裝置能實現與變電站的微機監控系統聯系溝通是保護裝置具備串行通信的能力,這樣就能通過遠程監控對整個電力變壓器的繼電保護裝置進行實時監控,保障了繼電保護系統的可操作性,進而使電力系統更為安全的運行[4]。”

5.變壓器繼電保護的設計

電力變壓器的繼電保護裝置是變壓器的安全衛士,對變壓器的工作具有監督的作用,并能將發生故障的電力變壓器及時切除。因此,對電力變壓器的繼電保護裝置進行優化設計具有非常重要的現實意義,具體措施可以分為以下幾個方面:

A.針對電力變壓器的繼電保護裝置,其中的瓦斯保護可以用于第一類故障即在變壓器油箱內部發生的故障。另外瓦斯保護也可以用于變壓器郵箱內油面降低的情況。對于0.4×106VA及以上車間內油浸式變壓器和0.8×106VA 及以上油浸式變壓器,我們均應對其裝備瓦斯保護。

B.針對電力變壓器的繼電保護裝置,反應變壓器內部短路、套管及引出線等第二類故障,設置縱聯差動保護。故障產生時可瞬時切斷電力變壓器兩側的斷路器。

(1)對 6.3×106VA 以下并列運行以及廠用變壓器的變壓器,和1×107VA 以下單獨運行以及廠用備用變壓器的變壓器,為了實現繼電保護,如果后備保護動作延遲的時間大于0.5s,我們應裝設電流速斷裝置在此設備上。

(2)應裝設縱聯差動保護在6.3×106VA 以下并列運行以及廠用變壓器的變壓器,和1×107VA 以下單獨運行以及廠用備用的變壓器的變壓器,還有2×106VA及以上用電流速斷保護靈敏性不符合要求的變壓器設備上。

(3)應裝設雙重縱聯差動保護與高壓側電壓為320kV及以上變壓器以實現繼電保護。

(4)發電機變壓器組是整個電力傳輸的起點,因此我們應對其繼電保護裝置進行嚴格的設計以保證電力的順利傳輸。具體實施分為以下幾個方面:a). 單獨的縱聯差動保護可以裝設與變壓器和發電機之間有斷路器的情況;b).對于變壓器和發電機之間沒有斷路器的情況,共用縱聯差動保護可以裝設與1×108VA及以下變壓器與發電機組;共用縱聯差動保護和單獨縱聯差動保護同時裝設1×108VA 以上發電機。

C.反應變壓器對稱過負荷保護。

過負荷保護使用與的情況如下:

(1)當數臺4×105VA 及以上的變壓器并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時,可根據實際情況裝設過負荷保護;

(2)過負荷保護裝置也可以用于繞組變壓器和自耦變壓器,過負荷保護在這種情況下應接于一相電流上,帶時限動作于信號。此時當變壓器設備發生故障而無人進行值守,過負荷保護就可以斷開部分負荷甚至動作于跳閘。

6.結語

總之,電力變壓器在我國的電力傳輸中占據著極為重要的地位。由于認為或者環境等各種因數,電力設備在運行過程中難免會發生這樣那樣的故障,破壞電力的供應。因此,優化電力變壓器的繼電保護設備,對于電力系統的順利運作具有非常重要的意義,可以滿足我們對電力的日常需求,推動我國電力事業的發展與進步。

【參考文獻】

[1]黃婷君.試論電力變壓器繼電保護設計[J].科技信息,2010,(15):35-36.

[2]趙洪梅.電力變壓器的繼電保護[J].電力與能源,2008,(34):55-57.

篇2

關鍵詞:電力變壓器、繼電保護、電流速斷

一、引言

繼電保護裝置是一種能反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態并動作于斷路器跳閘或發出信號的自動裝置。繼電保護的作用:1)自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除,使故障元件免于繼續遭到破壞,保證其它無故障部分迅速恢復正常運行2)反應電氣元件的不正常運行狀態,并根據運行維護的條件,而動作于發出信號,減負荷或跳閘。此時一般不需要保護迅速動作,而是根據電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。

電力變壓器的繼電保護裝置有過電流保護、電流速斷保護、縱聯差動保護、低壓側單相接地保護、過負荷保護、瓦斯保護、溫度保護等。應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。其中,靈敏性是指被保護范圍內發生故障時,保護裝置應具有必要的靈敏系數。保護裝置的靈敏系數,應根據不利的正常運行方式和不利的故障類型進行計算。本文結合工程實例,具體分析如下。

二、工程概況

1、某35/10KV變配電所,主變1600KVA,設有過流、速斷、 過負荷、瓦斯等保護,35KV電源引自地方110/35KV變電站,35KV電源線采用LGJ-95架空線和YJV22-35KV-3x95電纜,其中架空線路4.59km,電纜線路1.22km。

2、某35/10KV變配電所主變容量從1600KVA增至 4000KVA。

3、供電局要求校核是否需裝設縱聯差動保護。

三、提出問題

3.1GB 50062-2008《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》4.0.3條:對變壓器引出線、套管及內部的短路故障,應裝設下列保護作為主保護,且應瞬時動作于斷開變壓器的各側斷路器,并應符合下列規定:

1)電壓為10kV以上、容量為10MV•A及以上單獨運行的變壓器,以及容量為6.3MV•A及以上并列運行的變壓器,應采用縱聯差動保護。

2)容量為10MV•A以下單獨運行的重要變壓器,可裝設縱聯差動保護。

3)電壓為10kV的重要變壓器或容量為2MV•A及以上的變壓器,當電流速斷保護靈敏度不符合要求時,宜采用縱聯差動保護。

3.2由《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》相關條文可知,鐵路35/10KV變配電所主變容量從1600KVA增至4000KVA后,需校核主變電流速斷保護的靈敏系數,決定是否增設縱聯差動保護。

四、相關計算

1、系統模式:

2、地方供電部門提供系統阻抗試驗數據為:大方式0.98Ω

小方式2.04Ω

3、系統阻抗標么值計算

大方式= =0.98x100/(37x37)=0.07

小方式= =2.04x100/(37x37)=0.15

其中 為基準容量(MVA)100

為基準電壓(KV)37

為基準電流(KA)1.56

4、35KV架空線路阻抗標么值計算

查相關資料,LGJ-95架空線每千米電阻值R為0.36Ω/km, 每千米電抗值X為0.4Ω/km

R=0.36x4.59=1.65Ω

X=0.4x4.59=1.836Ω

Z= =2.47Ω

= =2.47x100/(37x37)=0.18

5、35KV電纜線路阻抗標么值計算

查相關資料,YJV22-35KV-3X95電纜每千米電阻值為0.236Ω/km ,每千米電抗值為0.119Ω/km

R=0.236x1.22=0.29Ω

X=0.119x1.22=0.145Ω

Z= =0.324Ω

= =0.324x100/(37x37)=0.024

6、35/10KV主變阻抗標么值

查相關資料,35/10KVA,4000KVA變壓器阻抗電壓百分值為7%

= = =1.75

其中:變壓器阻抗電壓百分值(%)

:變壓器額定容量(MVA)

7、主變電流速斷靈敏度校驗

=

=

=0.866

= /=(0.866 )/()

其中:可靠系數,取1.3

:系統最小運行方式下保護裝置安裝處兩相短路超瞬變電流(A)

:系統最小運行方式下保護裝置安裝處三相短路超瞬變電流(A)

:系統最大運行方式下變壓器低壓側三相短路時,流過高壓側(保護安裝處)的超瞬變電流(A)

:保護裝置一次動作電流(A)

:保護裝置動作電流(A)

:接線系數

:電流互感器變比

7.1最小運行方式下,主變35KV側三相短路電流(即圖中A點短路電流 )

= =1/( + + )

=1/(0.15+0.18+0.024)=2.82

= *

=1.56KAx2.82=4.4KA

7.2最大運行方式下,主變10KV側三相短路電流(即圖中B點短路時) 歸算于35KV側短路電流

= =1/( + + + )

=1/(0.07+0.18+0.024+1.75)=0.56

= *

=1.56KAx0.56=0.87KA

7.3主變電流速斷保護靈敏度校驗

=(0.866 )/()

=(0.866x4.4)/(1.3x0.87)=3.4>2

8、主變電流速斷保護的動作電流

增容后,主變高壓側電流互感器變比為150/5

= =1.3x1x =37.7A

五、結論

1、經計算,主變增容后,電流速斷保護靈敏度為3.4,大于標準值2,根據相關規范規定,可不增設縱聯差動保護,主變保護方式不改變,僅電流速斷保護動作電流的整定值作改變。

2、電力變壓器是電力系統中十分重要的供電元件,在電力系統運行中,變壓器的保護是必不可少的一個部分,它能夠預防事故和縮小事故范圍,提高系統運行的可靠性,最大限度地保證向用戶安全連續供電。工程設計時,設計者應首先向有關部門收集所需的準確資料,并視本工程容量大小、電壓高低、重要程度等,依據有關規范,結合工程實際具體分析,正確地設置繼電保護裝置并準確整定各項相關定值,從而保證系統的正常運行。

參考資料:1、《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》GB 50062-2008

2、《工業與民用配電設計手冊》第三版

篇3

關鍵詞:500kV;電力變壓器;繼電保護

作者簡介:溫源(1975-),男,江西信豐人,廣東電網公司佛山供電局,工程師。(廣東 佛山 528000)

中圖分類號:TM588 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)36-0209-02

一、500kV電力變壓器的繼電保護裝置概述

繼電保護裝置能夠在電力系統及其元件出現故障問題時,及時檢測到故障并立即觸發報警信號,再由控制系統接收報警信號并進行保護裝置動作,從而實現對故障問題的有效排除,確保系統的正常運行。一般來說,繼電保護裝置的基本性能主要有靈敏性、可靠性、快速性和選擇性等幾種。其中,靈敏性一般是采用靈敏系數來加以表示的,裝置靈敏系數越高,則其反應故障的能力也越好;可靠性是表現在繼電保護過程中,裝置不會發生拒動作;快速性體現在裝置消除異常與故障問題的時間問題上;而選擇性則是在可能的最小的區間內切除故障,以確保設備供電的正常。在供電系統當中,繼電保護裝置在檢測系統運行情況、控制斷路器工作以及記錄故障問題等方面,有著極為重要的作用。

二、500kV電力變壓器繼電保護的相關問題分析

1.500kV電力變壓器的常見繼電保護問題

(1)瓦斯保護。在500kV電力變壓器的繼電保護中,往往容易因變壓器在濾油、加油時未將內部空氣及時排出,而導致變壓器運行過程中油溫升高將空氣逐步排出,引起瓦斯保護信號動作。同時,受到500kV電力變壓器穿越性短路的影響,也易于造成瓦斯保護信號動作。另外,由于內部嚴重故障、油位迅速下降等,也容易引起瓦斯保護動作及跳閘。

(2)差動保護。差動保護主要是通過對500kV電力變壓器的高壓側和低壓側電流大小及相位差別加以利用,從而實現保護。由于差動保護靈敏度相對較高,能夠無延時對各種故障做出選擇性的準確切除,且又具有選擇性好、實現簡單以及區分故障性能好等特點,使得差動保護在當前大多數電路保護中受到廣泛應用。

(3)過勵磁保護。在500kV電力變壓器的工作過程中,若在其高壓側出現500kV的高壓,那么此期間變壓器的磁密度會接近飽和狀態,此時如果有頻率降低、電壓升高等情況出現,將很容易導致變壓器發生過勵磁現象。過勵磁保護便是基于此原理來反映過勵磁引起的過電流,以延長變壓器使用壽命。

(4)過電流保護。電力變壓器過電流保護作為瓦斯保護和差動保護的后備,通常可以根據變壓器的容量以及短路電流的不同情況,進行過電流保護、復合電壓啟動的過電流保護以及負序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護等。其中,過電流保護常用于降壓變壓器;復合電壓啟動的過電流保護通常是在升壓變壓器,或是在過電流保護的靈敏度不夠等情況下方才采用;而負序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護,則在63MV-A及以上大容量升壓變壓器,以及系統聯絡變壓器較為常用。

2.500kV電力變壓器常見故障

一般來說,500kV電力變壓器的常見故障類型主要有兩類,即油箱內部故障和油箱外部故障。油箱內部故障,常見的有高、低壓側繞組間的相間短路,輕微匝間短路、中性點接地系統的側繞組處單相接地短路,鐵芯繞損燒壞等故障。電力變壓器內部發生故障時,往往會產生一些電流及電弧,給繞組絕緣、鐵芯等造成損壞,嚴重時甚至會使變壓器油受熱分解大量氣體,引起爆炸。為此,需要繼電保護及時、有效地對這些內部故障予以切除。油箱外部故障,最常見的有絕緣套管和引出線上發生相間短路、接地短路等。

三、500kV電力變壓器繼電保護問題的解決對策

為了使500kV電力變壓器的正常、穩定運行,保障系統供電的可靠性和整個電網運行的安全性和穩定性,并盡最大限度避免一旦停運給整個電網造成巨大的經濟損失,可以考慮從以下幾個步驟對電力變壓器繼電保護問題進行有效、徹底解決。

1.利用微機及相關信息,處理繼電保護故障

首先,應對微機提供的故障信息加以充分利用,以排除簡單的繼電保護故障;其次,應重視對人為故障的處理,例如在有些繼電保護故障發生后,單從現場的信號指示并無法找到發生故障的原因,可能與工作人員的重視程度不夠、措施不力有關,對于這種情況,需要如實反映,以便分析和避免浪費時間。另外,還應重視對故障錄波和事件記錄的充分利用,包括微機事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號等。通過這些記錄,能夠對一、二次系統進行全面檢查,此時若發現繼電保護正確動作是由一次系統故障所致,則可判斷不存在繼電保護故障處理的問題;若發現故障主要出在繼電保護上,則應該盡可能維持原狀,做好故障記錄,通過制定相應的故障處理計劃后再進行故障處理。

2.合理應用檢查方法

在變壓器繼電保護出現誤動時,可采用逆序檢查法,從故障發生的結果出發,逐級往前查找微機事件記錄及故障錄波等;在出現拒動時,可采用順序檢查法,通過外部檢查絕緣檢測定值檢查電源性能測試保護性能檢查的順序,進行檢驗調試。另外,在檢查繼電保護裝置的動作邏輯和動作時間時,還可應用整組試驗法來進行。通過短時間內再現故障的方式,來判斷繼電保護發生故障的原因并加以解決。

3.繼電保護常見故障的解決

結合瓦斯故障的處理方式來看,在發生瓦斯保護動作時,可通過復歸音響,密切監視變壓器電流、電壓及溫度,檢查直流系統絕緣接地情況以及二次回路是否存在故障等來排除故障。若檢查發現瓦斯繼電器內存在氧化,則應即刻排出瓦斯繼電器的氣體,同時收集并檢查氣體,若氣體無色、無臭且不可燃,則變壓器仍可繼續運行;若氣體為白色、淡黃色,并帶刺激味或為灰黑色且可燃,則說明變壓器內部發生故障,需要取油樣化驗其閃點,若其閃點較前次低于5℃以上時,應停運變壓器,并聯系檢修進行內部檢查。

另外,結合差動保護故障的排除方法來看,可以為新安裝的變壓器進行5次空投變壓器試驗,以測試差動保護能夠躲過勵磁涌流,并檢查TA回路接線是否正確,同時進行差壓和差流測試等。例如在接線錯誤所致誤動時,首先,應對變壓器TA進行極性試驗和一次通流試驗,以檢查其變比和二次回路的完好性,其次,應對電纜線、屏內二次接線等加以檢查,以確保二次回路的絕緣性良好。此外,還應對TA二次回路的接地點進行檢查,以確保其在保護屏內,且僅有一點接地。

四、結合差動保護,探討500kV電力變壓器繼電保護的改進

為了更好地減少和預防電力變壓器繼電保護故障問題的出現,可以通過對變壓器外部保護的死角加強控制來實現。為此,本研究擬采用差動保護來對500kV電力變壓器繼電保護的主保護進行強化,具體分析如下。

1.差動保護的構造

根據基爾霍夫定理,差動保護能夠在電力變壓器正常運行或外部短路期間,實現變壓器三側電流向量值相抵消,即三者之和為0,從而起到保護電路的作用。

在變電器內部出現故障時,;在變電器外部發生故障或是無故障問題存在時,。

2.差動保護的整定

結合圖2來看,為滿足500kV電力變壓器側動、熱穩定、穿越功率等要求,通常情況下,1ct的變比均設定在2500/1A。不過受到啟動變額定電流61A的影響,導致500kV電力變壓器差動保護無法完成整定工作。此時若是根據變電器繼電保護裝置的最小整定電流整定,則會導致該裝置的抗干擾能力發生相當程度的降低,并致使差動保護靈敏度發生下降。其中,差動保護整定的最小動作電流Id的表達式為:

Id=K(Ker+ΔU+Δm)In/n

式中,In表示電力變壓器額定電流;n表示電流互感器變化比;K表示可靠系數;Ker表示電流互感器比誤差;另外ΔU和Δm分別表示變壓器調壓誤差和電流互感器變化比未安全匹配差產生的誤差。

3.比率制動和諧波制動的應用

在差動保護整定要求滿足的前提下,電力變壓器的靈敏性、可靠性等,可以通過比率制動原理來實現提高,同時,應用比率制動,也可避免區外故障問題時產生誤動。而在電力變壓器空載投入或是外部故障問題切除完成后,利用諧波制動,可以使得變壓器在電壓恢復期間,借助產生的勵磁涌流而對變壓器進行分量制動。

五、結束語

繼電保護是保障電力系統安全、穩定運行的重要裝置。本研究對500kV電力變壓器繼電保護的相關問題以及電力變壓器常見故障進行探討,可以看出,電力變壓器繼電保護問題的處理,除了可以利用微機及相關信息處理之外,還可通過合理正確利用檢查方法和針對性處理等方式加以解決,從而提高繼電保護系統的工作可行性,減少故障問題的發生。另外,在500kV電力變壓器繼電保護中應用差動保護,還能夠較為全面顧及到電力變壓器內外部故障,進一步保障電力系統的安全、穩定運行。

參考文獻:

[1]王雷,500kV啟動/備用變壓器繼電保護配置的淺談[J].大眾科技,2009,(12):112-113.

[2]梁凱.500kV變電站微機繼電保護的技術改進研究[D].北京:華北電力大學,2006.

[3]魯春燕,趙月,張偉.供電系統中繼電保護問題的分析和探討[J].科技致富向導,2011,(18):326-327.

[4]李建萍.500kV線路串補系統保護與控制技術研究[D].北京:華北電力大學,2012.

篇4

【關鍵詞】電力系統;變壓器;故障分析;繼電保護

1.引言

作為電力系統中大量使用的關鍵設備,電力變壓器運行的可靠性是整個電力系統安全運行的重要保證。如果變壓器發生故障時,保護裝置拒動或者不能在要求時間內快速動作,可能造成變壓器不同程度的損壞,甚至燒毀。針對變壓器出現的的大部分故障類型,目前都有較完善的保護措施。但在一些特殊運行方式中,由于保護原理的局限性,導致互感器和斷路器之間的故障不能得到及時消除,給變壓器的正常運行帶來較大的危害。為此思考利用低壓開關位置作為輔助判據的方法,在適當改變外部接線的情況下,用以消除故障。

2.變壓器電氣量保護的配置情況

根據《繼電保護和安全自動裝置技術規程》(DL400-91)要求,變壓器除裝設必須的氣體和差動保護外,對由外部相間短路引起的變壓器過電流,應按規定裝設復合序電壓閉鎖的過流保護作為后備保護,并與差動保護范圍有一個重疊區,保護動作后,帶時限動作于跳閘。變壓器電氣量保護配置見圖1。

2.1 差動保護

2.1.1 二次諧波閉鎖原理的差動保護(如PST1200、ISA200、ISA300等)主要涉及到啟動元件、差動速斷保護元件,諧波制動元件、比率制動元件以及異常判定和其他輔助元件。

a、啟動元件包括差流突變量啟動元件、差流越限啟動元件。當任一差電流突變量連續3次大于啟動門坎時,保護啟動;差流越限啟動元件在差動電流大于差流越限啟動門坎并保持5ms后啟動,其動作門坎為差動動作定值的80%。

b、差動電流速斷保護元件,是為了在變壓器區內嚴重性故障時快速跳開變壓器各側開關。

c、二(五)次諧波制動元件是為了在變壓器空投時防止勵磁涌流引起差動保護誤動,動作判據是差流中二次諧波含量大于二(五)次諧波制動系數乘差動電流。簡版PST-1260無五次諧波制動。

d、比率制動元件是為了在變壓器區外故障時差動保護有可靠的制動作用,同時在內部故障時有較高的靈敏度。三側差動判據:差動電流Icdd=丨I1+I2+I3丨≥制動電流Izdd=max(丨I1丨,丨I2丨,丨I3丨),且Izdd≤Izd(差動保護比率制動拐點電流,軟件設定為高壓側額定電流值);或3Izd>Izdd>Izd,Icdd-Icd≥K1(0.5)×(Izdd-Izd);或Izdd>3Izd,Icdd-Icd-K1×2Izd≥K2(0.7)×(Izdd-3Izd)

e、TA回路異常判別元件是為了在正常運行時判別TA回路狀況,發現異常發告警信號,并可由控制字投退來決定是否閉鎖差動保護。

f、變壓器各側電流相位補償元件。變壓器各側電流互感器采用星形接線,二次電流直接接入本裝置;電流互感器各側的極性以母線側為極性端,變壓器各側TV二次電流相位由軟件調整。對于Y0/-11接線,校正方法:Ia=(IA-IB)/√3。

g、過負荷監測元件監測變壓器各側三相電流。

h、過負荷啟動冷卻器反應變壓器負荷情況,監測變壓器高壓側三相電流。

i、過負荷閉鎖調壓反應變壓器的負荷情況,監測變壓器高壓側三相電流。

2.1.2 波形對稱原理差動保護。與諧波制動原理區別僅在于二次諧波制動,本元件采用波形對稱算法,將變壓器空載合閘時產生的勵磁涌流與故障電流分開。當變壓器空載合閘至內部故障或外部故障切除轉化為內部故障時,本保護能瞬時動作。(如PST1200等)差動保護的保護范圍是差動二次電流回路互感器之間的所有設備,當其內部發生故障時瞬時跳開主變高、低壓側斷路器。高、低壓側后備保護為差動保護的后備和母線故障的保護,為保證選擇性,動作后延時跳開相應的斷路器。當主變投產或檢修復役時,為快速切除主變故障,按照運行操作的規定,必須投上主變差動保護和高、低壓側后備保護壓板,將其投入運行。

2.2 后備保護

工作中,由于主變阻抗較大,在主變低壓側故障時,高壓側電壓往往變化較少,導致不能有效開放電壓閉鎖功能,為保證故障時的動作靈敏度,在實際應用中采用高、低壓側復合序電壓并聯開放的方法,來保證低壓側故障時能可靠動作,即同時采用高、低壓側的電壓,任何一側復合序電壓動作都能開放閉鎖回路。其高壓側保護原理如圖2所示,低壓側保護原理如圖3所示。

2.2.1 復合。電壓閉鎖(方向)過流保護,反應相間短路故障,可作為變壓器后備保護。交流回路采用90°接線,本側TV斷線時,本保護的方向元件退出。TV斷線后若電壓恢復正常,本保護也隨之恢復正常。

a、復合電壓元件電壓取自本側的TV或變壓器各側TV,動作判據為:min(Uab,Ubc,Uca)Ufx負序電壓定值。

b、功率方向元件,電壓電流取自本側TV和TA。

c、過流元件,電流取自本側TA。

2.2.2 零序(方向)過流保護,反應單項接地故障,可作為變壓器的后備保護。交流采用0°接線,電壓電流取自本側的TV和TA。TV斷線時,本保護的方向元件退出。TV斷線若電壓恢復正常,本保護也隨之恢復正常。

2.2.3 間隙零序保護,反應變壓器間隙電壓和間隙擊穿的零序電流,零序電壓取自本側零序。

2.3 非電量保護

非電量保護完全獨立于電氣保護,僅反應變壓器本體開關量輸入信號,驅動相應的出口繼電器和信號繼電器,為本體保護提供跳閘功能和信號指示。保護包括:本體重瓦斯、調壓重瓦斯、壓力釋放1,壓力施放2、本體輕瓦斯、冷卻器故障、油溫高、本體油位異常、風冷消失、繞組溫度高、調壓油位異常。

3.主變保護故障的產生

3.1 變壓器操作中出現的故障

在實際工作中,變壓器檢修復役的操作過程是在低壓側斷路器斷開的基礎上,合上高壓側斷路器沖擊主變,當主變沖擊正常后合上低壓側斷路器送出負荷。如果沖擊主變時,低壓側斷路器和電流互感器之間發生短路故障(如地刀沒有拉開,檢修工具遺漏等),差動保護將無法動作,而高壓側后備保護所取的高壓側母線電壓由于主變阻抗較大無法動作開放,低壓側母線由于電壓正常也不能通過并聯啟動回路開放高壓側過流保護,將導致其不能快速的切除故障,引起主變燒毀損壞。此處即為主變保護的盲區,如圖4所示。

3.2 變壓器運行過程中出現的故障

在變壓器運行過程中,如低壓側斷路器和電流互感器之間發生故障,變壓器低壓側保護將在低壓側母線電壓降低和電流增大的情況下以較短時延動作跳開主變低壓側斷路器,使得低壓側母線電壓恢復正常。但此時故障點并沒有隔離,短路電流由高壓側母線通過主變繼續輸送到故障點,雖然高壓側故障電流較大,但高壓側電壓由于主變阻抗較大而無法可靠動作開放,同樣導致其不能快速的切除故障,造成保護盲區。

4.消除主變故障的繼電保護方法

4.1 高壓側后備保護動作邏輯改進方法

在兩圈變壓器主變高壓后備保護中,增加一與門電路,其動作邏輯為:當低壓側斷路器斷開,并且高壓側電流大于規定值時,按規定時間跳高壓側斷路器,其邏輯輯電路如圖5所示。

在三圈變壓器主變高壓后備保護中,設置一與或門電路,其動作邏輯為:當低壓側斷路器或中壓側斷路器斷開,并且高壓側電流大于規定值時,按規定時間跳高、中、低壓三側斷路器。其中壓側故障示意如圖6所示,邏輯電路如圖7所示。

4.2 中低壓側后備保護動作邏輯改進方法

在兩圈變壓器主變低壓后備保護中,設置一與門電路,其動作邏輯為:當低壓側斷路器斷開,并且低壓側電流大于規定值時,按規定時間跳高壓側斷路器。邏輯電路如圖8所示。

在三圈變壓器主變中(低)壓后備保護中,設置有一與門電路,其動作邏輯為:當中(低)壓側斷路器斷開,并且中(低)壓側電流大于規定值時,按規定時間跳高、中(低)壓側斷路器。邏輯電路如圖9所示。

上述兩種方法利用中、低壓側斷路器位置和相應側電流的大小能夠有效的判別中、低壓斷路器和電流互感器之間的故障,避免發生因此處短路故障而導致主變損壞的情況。

4.3 實際應用中需要考慮的問題和應對措施

在實際應用中,由于運行方式的不同,會引起保護裝置的誤判斷,為此需要實施針對性的措施。在兩圈變中,當低壓側開關斷路器處冷備用或檢修,而高壓側斷路器和主變運行時,為防止低壓側斷路器位置變化引起高壓側保護頻繁啟動,應設置一塊低壓側斷路器位置輸入壓板(如圖10所示),在此時應斷開以避免干擾。當低壓側開關熱備用和運行后則要及時放上此壓板。在三圈變中,除了有兩圈變同樣的問題外,還需要考慮高、中(低)壓側斷路器運行而低(中)壓側斷路器熱備用的情況下,可能會發生中(低)壓側線路短路引起高壓側保護過流啟動,在低(中)壓側斷路器斷開位置下動作跳開高、中(低)壓側斷路器的情況,因此需要注意動作時限的配合。對三圈變建議采用改變中(低)壓側保護邏輯和接線的方法,以避免出現這種情況。

5.結語

多年來,主變的運行安全一直受到高度的重視,許多專家和專業人員對主變內部故障機理進行了多方面、多層次的研究。但主變的外部故障同樣會帶來較大的損害,因此需要考慮在各種運行條件下故障的可能性和保護的動作情況,發現可能存在的問題,并及時的處理和解決。

參考文獻

篇5

關鍵詞:繼電保護;供電系統;電力變壓器故障

中圖分類號:TM7文獻標識碼: A

一、電力變壓器的常見故障和非正常運行狀態

電力變壓器的故障分為內部和外部兩種故障。內部故障指變壓器油箱里面發生的各種故障,主要靠瓦斯和差動保護動作切除變壓器;外部故障指油箱外部絕緣套管及其引出線上發生的各種故障,一般情況下由差動保護動作切除變壓器。速動保護(瓦斯和差動)無延時動作切除故障變壓器,設備是否損壞主要取決于變壓器的動穩定性。而在變壓器各側母線及其相連間隔的引出設備故障時,若故障設備未配保護(如低壓側母線保護)或保護拒動時,則只能靠變壓器后備保護動作跳開相應開關使變壓器脫離故障。因后備保護帶延時動作,所以變壓器必然要承受一定時間段內的區外故障造成的過電流,在此時間段內變壓器是否損壞主要取決于變壓器的熱穩定性。因此,變壓器后備保護的定值整定與變壓器自身的熱穩定要求之間存在著必然的聯系。

變壓器的不正常運行狀態即變壓器在故障狀態運行的狀態,變壓器在不正常的運行狀態運行,會加快絕緣材料老化、使得鐵芯、繞組和其他金屬構件熱量過高,從而降低絕緣強度,減少變壓器的使用壽命,導致其他故障的發生。因此,電力變壓器要裝設繼電保護裝置,以及時將短路故障切斷,防止更大的損壞的發生。

二、電力變壓器常見故障

電力變壓器在運行過程中,一般常出現的故障主要分為內部故障和外部故障兩種。內部故障的危險性要大于外部故障,曾有內部故障在嚴重情況下導致變壓器油箱爆炸,造成整個供電系統癱瘓。電力變壓器常見的故障主要分為芯體、變壓器油、磁路等方面的故障。芯體故障主要就是集中在絕緣層老化或者線圈受潮導致的短路方面,短路會使繞組造成的機械損傷,影響變壓器的使用。變壓器油故障主要是絕緣油長時間的高溫運行,導致氧化或吸收空氣中的水分使絕緣性能下降,進而導致一定的閃絡放電情況。也有部分的變壓器油故障是由于油泥沉積阻塞油道,進而使變壓器的散熱性能變差,長時間運行導致危險發生。磁路故障是變壓器最常見故障,磁路的芯體絕緣老化,導致漏磁漏電情況,或磁路的螺絲碰接鐵芯導致磁路不能正常工作,或壓鐵松動引起電磁鐵振動和噪聲等。這些故障有的能夠通過異常現象發現并及時排除,但更多的是隱形故障,平時很難發現,使在變壓器故障狀態運行是很危險的,需要及時的發現并且排除故障。

三、繼電保護

(一)繼電保護的特點與要求

繼電保護裝置是目前人們采用的最普遍的裝置,自繼電保護裝置應用開始,短時間內就得到廣泛利用,主要是由其特點決定的。繼電保護的特點是可靠性高、

實用性強,并且能夠實現遠程監控。繼電保護應用的裝置是配置合理并且科學技術含量高的繼電保護裝置。繼電保護的信息管理技術采用方法庫與數據庫,整個信息管理系統由傳統的分散式傳輸轉變為集中式運輸。各種新技術與新系統的使用使繼電保護的可靠性增強。繼電保護信息系統的應用,使供電系統中出現的實際問題,能夠通過系統有效的對各個部分中的各類數據及時使用和共享,更方便工作人員的操作,因此繼電保護的實用性也得到增強。隨著電子技術與信息化技術在各個領域的推廣與應用,供電系統也及時的根據實際情況采用了新的信息化技術。通過電子信息技術的應用,能夠對供電系統的電力變壓器的運行狀態,進行二十四小時無人監控。最先進的是通過運行狀態分析,能夠發現電力變壓器的隱形故障,及時的在大的故障產生前把隱形故障排除,保障了供電系統的安全平穩運行,減少了經濟損失。

現代的繼電保護雖然有著非常好的優勢,但是對裝置的要求更高,沒有好的繼電保護裝置,繼電保護的特點與性能就不能完全發揮。繼電保護裝置最基本的要求就是靈敏性與可靠性。供電系統一般要求繼電保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試等全部要正確無誤,還要求組成繼電保護裝置的各元件的質量可靠。繼電保護裝置也需要定期的進行運行維護檢查與保養,盡量提高供電系統變壓器繼電保護的可靠性。

(二)繼電保護措施

1.瓦斯保護

瓦斯保護是供電系統電力變壓器油箱的主要保護措施,能夠在變壓器油箱發生內部故障的時候自動啟動。變壓器油箱內部發生故障一般會引起油面降低,瓦斯繼電器的能夠平衡錘的力矩會發生變化而降落,從而接通上下觸點,自動發出報警信號。供電系統的電力變壓器發生突發性的嚴重事故的時候,也會有相應應對措施。變壓器的最嚴重故障為油箱漏油,油箱漏油會使變壓器發生爆炸,導致整個供電系統癱瘓。漏油使電力變壓器的液面會發生較大的變化,繼電器的上下觸點也能夠接觸,初步實現自動報警。隨著漏油的繼續,油位降低到一定數值,繼電器能夠自動跳閘保護整個供電系統,避免大的損失產生。供電系統的電力變壓器大多在0.8MVA以上,都應該配備瓦斯保護裝置。

2.差動保護

供電系統的變壓器內部引出線短路,絕緣套管相間短路故障發生時,變壓器內的匝間出現問題時,繼電系統都會及時啟動電流速斷保護。電流速斷保護的主要優勢是能夠準確的定位故障發生的位置,及時分析出發生故障的類型,然后馬上調用內部已經編訂好的程序,根據故障的情況發出相應的預警措施。如果故障程度比較輕,差動保護可以預警后并延長故障繼續發生的時間,為專業人員的維修提供一定的時間差,同時差動保護還可以利用已經編好的程序,對小型故障進行自動的排除等。如果故障程度比較嚴重,差動保護會直接報警并且斷電,避免短路后經濟損失情況的發生。由于差動保護具有以上的優勢,目前供電系統廣泛采用該技術,它將成為未來繼電保護的一種趨勢。

3. 過電流保護

過電流保護是作為瓦斯保護和差動保護后備保護,可以準確反應出變壓器短路所導致的過電流。過電流保護裝置一般是裝在電力變壓器的電源側,并且根據變壓器的要求裝配不同的保護裝置。升降壓變壓器處可以裝配復合電壓起動的過電流保護,大接地電流系統中,可以在變壓器外部裝配零序電流保護,作為主變壓器保護的后備保護。過電流保護的具體啟動方式應該根據相配備的變電器的相應數據進行合理選擇,沒有統一的標準,可以根據供電系統的不同需求裝配不同的 過電流保護裝置。

4.過勵磁保護

現代供電系統由與工作電壓過高,電力變壓器的額定磁密接近飽和。頻率降低時與電壓升高時,變壓器都很容易出現過勵磁,導致鐵心的溫度上升影響絕緣性能。安裝勵磁保護裝置,可將變壓器的過勵磁引起的過電流反映出來,從而可防止變壓器絕緣老化,提高變壓器的使用效能。

5.過負荷保護

過負荷保護能夠反應變壓器正常運行時所出現的過負荷情況。過負荷裝置僅在變壓器有可能過負荷的情況下才裝設,通常能夠檢測出過負荷的信號。它的基本工作原理為:一相上進行一個電流繼電器的裝設,并經過一定時間延長動作于信號來進行過負荷保護

四、結論

供電系統的電力變壓器由于運行時的各種因素產生故障,對供電系統的安全與穩定造成影響。許多隱性的故障人工排除比較困難,突發性的嚴重故障會造成巨大的經濟損失,必須要有好的繼電保護促使才能避免損失。而事實證明,繼電保護裝置措施可以改善變壓器嚴重故障發生概率,對于隱性故障能夠起到報警作用。研究和應用繼電保護措施,可以促進供電系統的穩定與安全。

參考文獻:

[1] 丁永生. 10kV供電系統中變壓器繼電保護分析[J],中國新技術產品,2009(23)

篇6

關鍵詞:變壓器;保護配置;整定

中圖分類號: TM4 文獻標識碼: A 文章編號:

一、概述

在電力系統中廣泛使用變壓器來升壓或降壓,電力變壓器是電力系統中不可或缺的重要電氣設備,其正常運行直接關系到用電設備的安全,變壓器在運行中,由于各種原因將會導致變壓器故障,影響供電的穩定性及安全性。電力變壓器故障分為內部故障和外部故障兩種,依靠瓦斯繼電器、溫度計和微機差動保護動作切除變壓器油箱內部發生各類畸變,稱之為變壓器內部故障;變壓器油箱外部(絕緣套管及進出線)發生的故障,稱之為外部故障,外部故障一般只由差動保護動作切除變壓器。

二、110kV及以下變壓器保護配置

110kV變壓器多為三相式三卷變壓器, 110kV及以下變壓器般裝設瓦斯保護(對油浸式變壓)、差動保護,110kV側零序過電流保護、間隙保護及各側過流保護或復介電壓閉鎖過流保護。可以反應變壓器內部、各側母線及母線鄰近的電氣設備的接地與相間故障,作為變壓器自身主保護及各側母線及母線鄰近的電氣設備的后備保護。變壓器各側的過電流保護均按躲變壓器額定負荷整定,但小作為短路保護的級參與選擇性配介,其動作時間應大于所有出線保護的最長時間變壓器短路故障后備保護應主要作為相鄰元件及變壓器內部故障的后備保護。

主電源側的變壓器相間短路后備保護主要作為變壓器內部故障的后備保護其它各側的后備保護主要作為本側引線、本側母線和相鄰線路的后備保護,并盡叫能當變壓器內部故障時起后備作用以較短時限動作于縮小故障影}}向范圍,以較長時限動作于斷開變壓器各側斷路器主電網間聯絡變壓器的短路故障后備保護整定:高(中)壓側(主電源側)相間短路后備保護動作方向叫指向變壓器,作為變壓器高(中)壓側繞組及對側母線相間短路故障的后備保護,并對中(高)壓側母線故障有足夠的靈敏度,靈敏系數大于1.5;如采用阻抗保護作為后備保護,且不裝設振蕩閉鎖回路,則其動作時間應躲過系統振蕩周期,其反方向偏移阻抗部分作為本側母線故障的后備保護。

三、變壓器故障種類

變壓器的故障原因很多,主要有以下幾種:

⑴規格上的:絕緣等級選擇上的錯誤;電壓分接頭選定不當;容量考慮不足;變壓器位置所處的環境考慮的不同。

⑵制造上的:材料上的選擇,如導電材料導電性能差等。

⑶安裝和保護設備上的:保護繼電器和斷路器本身有缺陷,起不到保護變壓器的作用。

⑷運行和維護上的:過負荷和誤接線;各種部件與繼電器維護檢查和處理不及時等。

⑸保護定值上的:低壓側不平衡系數的計算錯誤等。

四、保護定值整定

變壓器差動保護定值整定要求輸入變壓器參數和電流互感器參數:

在“裝置整定整定值系統參數”菜單中整定下列定值:①變壓器容量;②高壓側額定電壓;③低壓側額定電壓;④額定電壓二次值;⑤變壓器接線方式。

在“裝置整定整定值差動保護定值”菜單中整定下列定值:①一側CT額定一次值;②一側CT額定二次值;③二側CT額定一次值;④二側CT額定二次值;⑤三側CT額定一次值;⑥三側CT額定二次值。

“變壓器接線方式”由兩位數構成。十位數代表電流互感器接入方式:0表示CT接成全星型,由程序進行Y/轉換;l表示CT在裝置外部進行Y/轉換。個位數則代表變壓器一次的接線方式。由于變壓器后備保護與差動保護用同一組CT,建議CT接成全星型,由程序進行Y/轉換。

此外,對110kV及一下變壓器保護作定值整定計算,所選的保護系統裝置不一樣,參數選擇也有很大差異。除了合理的保護整定值外,應綜合考慮被保護元件與電力系統是結構特點、運行特點及事故出現的概率和可能性造成的后果等因數,以此確定保護方式。

五、定值整定注意事項

1.健全溝通渠道

新設備投入時,調度部門整定專責應在新裝置投運前下達調試定值單供現場調試使用,保護人員現場調試后將調試結果、調試定值單中存在的問題,書面反饋整定專責。保護整定人員認為定值符合現場要求,經生技部門認可后,調度部門下達正式定值單供現場使用。

2.加強檢驗力度

在設備檢修、試驗、事故等情況下,涉及臨時校核、調整有關保護定值時,方式人員應將方式變更情況等提前通知整定專責,整定專責依據檢修申請或方式變更方案,根據一次方式變化情況和要求,進行臨時定值的校核計算并反饋方式人員,調度下令通知運行人員和修試部門,由保護人員按臨時定值對定值進行重整或按新定值另置區。當電網恢復正常運行方式時,由調度下令,保護人員恢復正常方式定值。

3.加強定值整定檔案管理

新設備投運或電網重整以及繼電保護年檢后,定值整定完畢時,保護整定人在新啟用定值單簽名并注明調整時間。同時打印定值清單,由變電站當值運行人員與專業人員共同核對簽字后,保存于變電站現場作為正確運行的依據。已投運的保護裝置定值不得隨意改變,保護定值的調整應有調度命令或定值通知單,保護定值單的執行應以正式下達的調度指令為準。如執行過程中,對保護定值單有疑問,現場應及時向調度員或整定專責人反饋,不得擅自在定值單上修改。運行人員操作中調整定值(含換區),應填寫操作票或使用經上級批準的保護操作卡,定值單中主定值和附屬說明等所有部分都必須完全執行,操作票(操作卡)中定值二次值的計算和核對,運行人員均應獨自進行。定值調整、核對完畢后打印定值,監護人和操作人簽名后保存

參考文獻

[1]徐悅 解析水泥廠35kV變配電所變壓器保護定值的整定[J] 建材發展導向 2012,(12)

[2]王曉猛 35KV變電站繼電保護定值整定分析[J] 現代商貿工業2009,21(12)

[3]齊志華 微機變壓器保護定值整定與校驗[J] 自動化與儀器儀表2007,(5)

[4]田成 淺談變壓器的故障類型與繼電保護[J] 民營科技 2012(8)

篇7

關鍵詞:變壓器;縱差保護;不平衡電流

前言 縱差保護是一切電氣主設備的主保護,它靈敏度高、選擇性好,在變壓器保護上運用較為成功。但是變壓器縱差保護一直存在勵磁涌流難以鑒定的問題,雖然已經有幾種較為有效的閉鎖方案,又因為超高壓輸電線路長度的增加、靜止無功補償容量的增大以及變壓器硅鋼片工藝的改進、磁化特性的改善等因素,變壓器縱差保護的固有原理性矛盾更加突出。

1.變壓器縱差保護基本原理

縱差保護在發電機上的應用比較簡單,但是作為變壓器內部故障的主保護,縱差保護將有許多特點和困難。變壓器具有兩個或更多個電壓等級,構成縱差保護所用電流互感器的額定參數各不相同,由此產生的縱差保護不平衡電流將比發電機的大得多,縱差保護是利用比較被保護元件各端電流的幅值和相位的原理構成的,根據KCL 基本定理[1],當被保護設備無故障時恒有各流入電流之和必等于各流出電流之和。

當被保護設備內部本身發生故障時,短路點成為一個新的端子,此時 電流大于0,但是實際上在外部發生短路時還存在一個不平衡電流。事實上,外部發生短路故障時,因為外部短路電流大,特別是暫態過程中含有非周期分量電流,使電流互感器的勵磁電流急劇增大,而呈飽和狀態使得變壓器兩側互感器的傳變特性很難保持一致,而出現較大的不平衡電流。因此采用帶制動特性的原理,外部短路電流越大,制動電流也越大,繼電器能夠可靠制動。

另外,由于縱差保護的構成原理是基于比較變壓器各側電流的大小和相位,受變壓器各側電流互感器以及諸多因素影響,變壓器在正常運行和外部故障時,其動差保護回路中有不平衡電流,使縱差保護處于不利的工作條件下。為保證變壓器縱差保護的正確靈敏動作,必須對其回路中的不平衡電流進行分析,找出產生的原因,采取措施予以消除。

2. 縱差保護不平衡電流分析

2.1 穩態情況下的不平衡電流

變壓器在正常運行時縱差保護回路中不平衡電流主要是由電流互感器、變壓器接線方式及變壓器帶負荷調壓引起。

(1)由電流互感器計算變比與實際變比不同而產生。正常運行時變壓器各側電流的大小是不相等的。為了滿足正常運行或外部短路時流入繼電器差動回路的電流為零,則應使高、低壓兩側流入繼電器的電流相等,即高、低側電流互感器變比的比值應等于變壓器的變比。但是[1],實際上由于電流互感器的變比都是根據產品目錄選取的標準變比,而變壓器的變比是一定的,因此上述條件是不能得到滿足的,因而會產生不平衡電流。

(2)由變壓器兩側電流相位不同而產生。變壓器常常采用兩側電流的相位相差30°的接線方式(對雙繞組變壓器而言)。此時,如果兩側的電流互感器仍采用通常的接線方式(即均采用Y形接線方式),則二次電流由于相位不同,也會在縱差保護回路產生不平衡電流。

(3)由變壓器帶負荷調整分接頭產生。在電力系統中,經常采用有載調壓變壓器,在變壓器帶負荷運行時利用改變變壓器的分接頭位置來調整系統的運行電壓。改變變壓器的分接頭位置,實際上就是改變變壓器的變化[2]。如果縱差保護已經按某一運行方式下的變壓器變比調整好,則當變壓器帶負荷調壓時,其變比會改變,此時,縱差保護就得重新進行調整才能滿足要求,但這在運行中是不可能的。因此,變壓器分接頭位置的改變,就會在差動繼電器中產生不平衡電流,它與電壓調節范圍有關,也隨一次電流的增大而增大。

2.2 暫態情況下的不平衡電流

(1)由變壓器勵磁涌流產生

變壓器的勵磁電流僅流經變壓器接通電源的某一側,對差動回路來說,勵磁電流的存在就相當于變壓器內部故障時的短路電流[3]。因此,它必然給縱差保護的正確工作帶來不利影響。正常情況下,變壓器的勵磁電流很小,故縱差保護回路的不平衡電流也很小。在外部短路時,由于系統電壓降低,勵磁電流也將減小。因此,在正常運行和外部短路時勵磁電流對縱差保護的影響常常可忽略不計。但是,在電壓突然增加的特殊情況下,比如變壓器在空載投入和外部故障切除后恢復供電的情況下,則可能出現很大的勵磁電流,這種暫態過程中出現的變壓器勵磁電流通常稱勵磁涌流。

(2)由變壓器外部故障暫態穿越性短路電流產生

縱差保護是瞬動保護,它是在一次系統短路暫態過程中發出跳閘脈沖。因此,必須考慮外部故障暫態過程的不平衡電流對它的影響。在變壓器外部故障的暫態過程中,一次系統的短路電流含有非周期分量,它對時間的變化率很小,很難變換到二次側,而主要成為互感器的勵磁電流,從而使互感器的鐵心更加飽和。

3.變壓器縱差保護中不平衡電流的克服方法

從上面的分析可知,構成縱差保護時,如不采取適當的措施,流入差動繼電器的不平衡電流將很大,按躲開變壓器外部故障時出現的最大不平衡電流整定的縱差保護定值也將很大,保護的靈敏度會很低。若再考慮勵磁涌流的影響,保護將無法工作。因此,如何克服不平衡電流,并消除它對保護的影響,提高保護的靈敏度,就成為縱差保護的中心問題。

(1)由電流互感器變比產生的不平衡電流的克服方法

對于由電流互感器計算變比與實際變比不同而產生的不平衡電流可采用2種方法來克服:一是采用自耦變流器進行補償。通常在變壓器一側電流互感器(對三繞組變壓器應在兩側)裝設自耦變流器,將LH輸出端接到變流器的輸入端,當改變自耦變流器的變比時,可以使變流器的輸出電流等于未裝設變流器的LH的二次電流,從而使流入差動繼電器的電流為零或接近為零。二是利用中間變流器的平衡線圈進行磁補償。通常在中間變流器的鐵心上繞有主線圈即差動線圈,接入差動電流,另外還繞一個平衡線圈和一個二次線圈,接入二次電流較小的一側。適當選擇平衡線圈的匝數,使平衡線圈產生的磁勢能完全抵消差動線圈產生的磁勢,則在二次線圈里就不會感應電勢,因而差動繼電器中也沒有電流流過。采用這種方法時,按公式計算出的平衡線圈的匝數一般不是整數,但實際上平衡線圈只能按整數進行選擇,因此還會有一殘余的不平衡電流存在,這在進行縱差保護定值整定計算時應該予以考慮。

(2)由變壓器兩側電流相位不同而產生的不平衡電流的克服方法

對于由變壓器兩側電流相位不同而產生的不平衡電流可以通過改變LH接線方式的方法(也稱相位補償法)來克服。對于變壓器Y形接線側,其LH采用形接線,而變壓器形接線側,其LH采用Y形接線,則兩側LH二次側輸出電流相位剛好同相。但當LH采用上述連接方式后,在LH接成形側的差動一臂中,電流又增大了3倍,此時為保證在正常運行及外部故障情況下差動回路中沒有電流,就必須將該側LH的變比擴大3倍,以減小二次電流,使之與另一側的電流相等。

(3)由變壓器外部故障暫態穿越性短路電流產生的不平衡電流的克服方法

在變壓器外部故障的暫態過程中,使縱差保護產生不平衡電流的主要原因是一次系統的短路電流所包含的非周期分量,為消除它對變壓器縱差保護的影響,廣泛采用具有不同特性的差動繼電器。

對于采用帶速飽和變流器的差動繼電器是克服暫態過程中非周期分量影響的有效方法之一。根據速飽和變流器的磁化曲線可以看出,周期分量很容易通過速飽和變流器變換到二次側,而非周期分量不容易通過速飽和變流器變換到二次側。因此,當一次線圈中通過暫態不平衡電流時,它在二次側感應的電勢很小,此時流入差動繼電器的電流很小,差動繼電器不會動作。

另外,采用具有磁力制動特性的差動繼電器。這種差動繼電器是在速飽和變流器的基礎上,增加一組制動線圈,利用外部故障時的短路電流來實現制動,使繼電器的起動電流隨制動電流的增加而增加,它能可靠地躲開變壓器外部短路時的不平衡電流,并提高變壓器內部故障時的靈敏度。因此,繼電器的啟動電流隨著制動電流的增大而增大。通過正確的定值整定,可以使繼電器的實際啟動電流不論在任何大小的外部短路電流的作用下均大于相應的不平衡電流,變壓器縱差保護能可靠躲過變壓器外部短路時的不平衡電流。

由于勵磁涌流產生的不平衡電流仍然是縱差保護的重點,不平衡電流的影響導致縱差保護方案的設計也不盡相同。因此,在實踐的變壓器差動保護中,應結合不同方案進行具體的設計。

參考文獻

[1] 許實章,電機學,機械工業出版社[M],1995

[2] 王維儉,電氣主設備繼電保護原理與應用[M],中國電力出版社,1996

[3] 陳德樹,計算機繼電保護原理與技術[M],水利電力出版社,1992

[4] 周玉蘭、詹榮榮,全國電網繼電保護與安全自動裝置運行情況與分析[J],電網技術,2004

篇8

中圖分類號: TM774 文獻標識碼: A

一、引言

目前,繼電保護向計算機化、網絡化方向發展,保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務,也開辟了研究開發的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經濟的快速發展,電力系統繼電保護技術將為我國經濟的大發展做出貢獻。20世紀60-80年代是晶體管繼電保護技術蓬勃發展和廣泛應用的時期。70年代中期起,基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究,到8O年代末集成電路保護技術已形成完整系列,并逐漸取代晶體管保護技術,集成電路保護技術的研制、生產、應用的主導地位持續到90年代初。與此同時,我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,高等院校和科研院所起著先導的作用,相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統中獲得應用,揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。

二.電力系統中繼電保護的配置

1.繼電保護裝置的任務

繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統運行正常時.安全地、完整地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據:供電系統發生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行:當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時、準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。

2.繼電保護裝置的基本要求

(a)選擇性。當供電系統中發生故障時,繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除 首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統中其他非故障部分能繼續正常運行。

(b)靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內,不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣,保護裝置均不應產生拒絕動作;但在保護區外發生故障時,又不應該產生錯誤動作

(c)速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度,加快系統電壓的恢復,從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件,同時還提高了發電機并列運行的穩定性。

(d)可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效,以提高保護的可靠性。

三 智能繼電保護配置的主要內容

1智能繼電保護配置的元件保護

1.1主設備保護

繼電保護裝備的主設備保護應該注意保護發電機和變壓器:要防止發電機內部短路,要特別注意匝與匝之間的絕緣,深入精確化校對電壓器靈敏度,整定計算等;發電機接地保護要可靠;后備保護中的反應限過流等要與發電機的承受力相統一;變壓器保護的重點仍然是識別勵磁涌流,研究和發現變壓器故障計算新原理仍是保護研究的重心。

1.2線路保護

智能繼電保護的線路保護分為交流線路保護和直流線路保護兩方面:在遠距離保護下,交流線路易受到高電阻接地影響,回避負荷能力差,在系統震蕩時發生短路,同時在同桿架設雙回線中,因為電氣量范圍限制、零序互感和跨線故障等原因,交流線路故障測距誤差大甚至是選相失敗;在直流線路中,主保護行波保護仍受行波信號不確定影響線路端口非線性元件的采樣率、過度電阻、動態時延的限制。這些問題都需要進一步的研究和改善。

2.2智能繼電保護配置的廣域保護

以數字化信息技術為基礎,借鑒于廣域式信息交互技術的廣域電網保護,在智能繼電保護配置中大放光彩。廣域電網保護是指在智能變電站一級配置數字化和二級配置網絡化的前提下,把整個電力網絡看做一個整體,利用全球定位、網絡通信、實施監測、分析判斷等技術,選擇最適合的方法控制或隔離發生故障的設備。

2.2.1 廣域電網保護的內涵

廣域保護融匯電力系統多點、多角度信息,運用微型處理器對信息進行精確判斷分析,對故障做出快速、可靠和精確的隔離或切除保護。同時廣域保護還具有自愈能力,能分析判斷切除障礙對整個電路系統安全穩定運行的影響,并采取相應的控制措施,這樣同時具有繼電保護和實現自動控制功能的系統叫做廣域保護。

2.2.2廣域電網保護的特點

通過上述廣域保護的定義得出廣域保護系統的特點如下:實時可靠地采集電力系統多點信息。全球定位系統技術、數字化信息技術的發展,為電力系統的廣域測試提供技術支持,基于相量測試單元的廣域測試系統為電力系統實現實時可靠測試提供了可能,滿足智能電網大空間和同時間要求。支持多種電源接入電網,廣域保護將電力系統看做一個統一的整體,可以實時保護接入的多種電源,并依據程序準確判斷調整以期適應多電源接入電網。

自我控制能力。廣域保護具有自我控制能力,可以在故障出現并隔離后,系統依據現實做出自我調整以期實現電力系統安全穩定運行。廣域保護自我控制能力是為了防止大范圍連鎖故障出現。

三、繼電保護

(一)繼電保護的特點與要求

繼電保護裝置是目前人們采用的最普遍的裝置,自繼電保護裝置應用開始,短時間內就得到廣泛利用,主要是由其特點決定的。繼電保護的特點是可靠性高、

實用性強,并且能夠實現遠程監控。繼電保護應用的裝置是配置合理并且科學技術含量高的繼電保護裝置。繼電保護的信息管理技術采用方法庫與數據庫,整個信息管理系統由傳統的分散式傳輸轉變為集中式運輸。各種新技術與新系統的使用使繼電保護的可靠性增強。繼電保護信息系統的應用,使供電系統中出現的實際問題,能夠通過系統有效的對各個部分中的各類數據及時使用和共享,更方便工作人員的操作,因此繼電保護的實用性也得到增強。隨著電子技術與信息化技術在各個領域的推廣與應用,供電系統也及時的根據實際情況采用了新的信息化技術。通過電子信息技術的應用,能夠對供電系統的電力變壓器的運行狀態,進行二十四小時無人監控。最先進的是通過運行狀態分析,能夠發現電力變壓器的隱形故障,及時的在大的故障產生前把隱形故障排除,保障了供電系統的安全平穩運行,減少了經濟損失。

現代的繼電保護雖然有著非常好的優勢,但是對裝置的要求更高,沒有好的繼電保護裝置,繼電保護的特點與性能就不能完全發揮。繼電保護裝置最基本的要求就是靈敏性與可靠性。供電系統一般要求繼電保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試等全部要正確無誤,還要求組成繼電保護裝置的各元件的質量可靠。繼電保護裝置也需要定期的進行運行維護檢查與保養,盡量提高供電系統變壓器繼電保護的可靠性。

(二)繼電保護措施

1.瓦斯保護

瓦斯保護是供電系統電力變壓器油箱的主要保護措施,能夠在變壓器油箱發生內部故障的時候自動啟動。變壓器油箱內部發生故障一般會引起油面降低,瓦斯繼電器的能夠平衡錘的力矩會發生變化而降落,從而接通上下觸點,自動發出報警信號。供電系統的電力變壓器發生突發性的嚴重事故的時候,也會有相應應對措施。變壓器的最嚴重故障為油箱漏油,油箱漏油會使變壓器發生爆炸,導致整個供電系統癱瘓。漏油使電力變壓器的液面會發生較大的變化,繼電器的上下觸點也能夠接觸,初步實現自動報警。隨著漏油的繼續,油位降低到一定數值,繼電器能夠自動跳閘保護整個供電系統,避免大的損失產生。供電系統的電力變壓器大多在0.8MVA以上,都應該配備瓦斯保護裝置。

2.差動保護

供電系統的變壓器內部引出線短路,絕緣套管相間短路故障發生時,變壓器內的匝間出現問題時,繼電系統都會及時啟動電流速斷保護。電流速斷保護的主要優勢是能夠準確的定位故障發生的位置,及時分析出發生故障的類型,然后馬上調用內部已經編訂好的程序,根據故障的情況發出相應的預警措施。如果故障程度比較輕,差動保護可以預警后并延長故障繼續發生的時間,為專業人員的維修提供一定的時間差,同時差動保護還可以利用已經編好的程序,對小型故障進行自動的排除等。如果故障程度比較嚴重,差動保護會直接報警并且斷電,避免短路后經濟損失情況的發生。由于差動保護具有以上的優勢,目前供電系統廣泛采用該技術,它將成為未來繼電保護的一種趨勢。

3. 過電流保護

過電流保護是作為瓦斯保護和差動保護后備保護,可以準確反應出變壓器短路所導致的過電流。過電流保護裝置一般是裝在電力變壓器的電源側,并且根據變壓器的要求裝配不同的保護裝置。升降壓變壓器處可以裝配復合電壓起動的過電流保護,大接地電流系統中,可以在變壓器外部裝配零序電流保護,作為主變壓器保護的后備保護。過電流保護的具體啟動方式應該根據相配備的變電器的相應數據進行合理選擇,沒有統一的標準,可以根據供電系統的不同需求裝配不同的 過電流保護裝置。

4.過勵磁保護

現代供電系統由與工作電壓過高,電力變壓器的額定磁密接近飽和。頻率降低時與電壓升高時,變壓器都很容易出現過勵磁,導致鐵心的溫度上升影響絕緣性能。安裝勵磁保護裝置,可將變壓器的過勵磁引起的過電流反映出來,從而可防止變壓器絕緣老化,提高變壓器的使用效能。

5.過負荷保護

篇9

【關鍵詞】繼電保護;變壓器;保護動作

佛山電網是廣東電網乃至南方電網的重要樞紐和西電東送的重要門戶,西電東送廣東的主力變電站500kV羅洞、西江變電站坐落在佛山,500kV滄江變電站為省內西部規劃電源的分散接入創造良好條件,500kV順德變電站是廣東主網與中(山)珠(海)電網連接的重要結點。目前,佛山電網已形成了500kV分區分層供電、220kV鏈式雙環、110kV三T接線,以500kV變電站為供電中心、220kV供電環網為骨架、110千伏布點深入負荷中心的環網分區供電網絡。

2011年7月11日19時46分34秒,某500kV站220kV甲、乙線A相接地故障,電流變動保護動作,A相跳閘,重合成功;46分35秒。#3主變壓器本體重瓦斯動作,跳開#3主變壓器三側開關。

1 繼電保護動作概念

繼電保護動作從字意上理解可以認為是繼電保護的操作流程,是動作后繼電器接點狀態及發生變化的規律,接點變化將原先不導通的開關跳閘回路進行導通,形成了開關跳閘現象和模式。在繼電保護工作中,主要是通過四項基本要求進行工作的,即靈活性、速動性、連環性、靈敏性。其中連環性和隱蔽性在繼電保護工作中最值得我們去深究和探討。

2 繼電保護動作的基本任務

現階段的繼電保護系統是高度智能化和自動化的模式,在工作中能夠自動、迅速、準確、有選擇性的將故障元件從電力系統中及時的隔離出來,避免事故的進一步擴大,保證在電力系統中發生故障的同時不對其他元件造成影響和危害,使得其他元件能夠正常合理的運行。

反應電氣元件的不正常運行狀態,并根據運行維護的條件(如有無經常值班人員)而動作于信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進行調整,或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。

繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,采取預定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復供電,從而提高電力系統運行的可靠性。

3 氣體繼電保護

電力變壓器的氣體繼電保護又稱瓦斯保護,它是保護油沁式電力變壓器內部故障的一種基本保護裝置。在油沁電力變壓器的油箱內發生短路故障時,由于絕緣油和其它絕緣材料要受熱分解而產生氣體。因此利用可反應氣體變化情況的氣體繼電保護來作為變壓器內部故障的保護。

氣體繼電保護的主要元件是氣體繼電器(又稱瓦斯繼電器),它裝設在變壓器的油箱與油枕之間的聯通管上。一般當變壓器內部發生故障時,變壓器內部壓力會突然增大。在通往儲油柜的管路中1.2m/s的油流速時,重瓦斯信號被接通,并作用于跳閘。實踐證明,裝有氣體繼電器的變壓器,在變壓器本體發生放電性或由其他因素引起的絕緣油快速分解故障時,反映最靈敏的往往是氣體繼電器。它的正確動作能大大減少變壓器故障后的損失。因此,搞清繼電器的工作原理和故障原因有現實意義。最常用的開口杯式氣體繼電器的工作原理簡單介紹如下:

變壓器的氣體繼電保護分為“輕瓦斯動作”和“重瓦斯動作”。在變壓器正常運行時,氣體繼電器的容器內的上下油杯中都充滿了油,油杯因平衡錘的作用而升高,上下兩個油杯上的觸點都是斷開的。當變壓器油箱內部發生輕微故障時,由故障產生的少量氣體慢慢升起。進入氣體繼電器的容器內并由上而下地排除其中的油,使油面下降,上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落,從而使上油杯上的觸點接通變電所控制室的信號回路,發出音響和燈光信號。這就是“輕瓦斯動作”。

4 事故前運行方式

主變部分:#3主變壓器在運行狀態,抽頭位置為“7”;

500kV部分:500kV蝶滄乙線、滄硯甲線、滄硯乙線線路在運行狀態,500kV1M/2M母線運行,第一、三、四串合環;

220kV部分:220kV1M、2M并行運行,220kV滄高甲線、#3主變壓器變中運行于1M,220kV滄高乙線、220kV滄后乙線運行于2M,221PT、222PT、225PT、226PT在運行狀態,220kV#2母聯2012開關在運行狀態。

5 事故經過

2011年7月11日19時46分34秒796毫秒,220kV滄后甲線、滄后乙線兩側主保護動作,A相開關跳閘,重合成功。19時46分35秒084毫秒,500kV滄江站#3主變壓器A相重瓦斯保護動作,19時46分35秒105毫秒跳開主變各側開關。

跳閘后,運行人員對#3主變進行外觀檢查,本體瓦斯繼電器沒有氣體;查閱雷電定位系統記錄當日19:46:34時,220kV滄后甲乙線8-10塔附近有多個落雷,雷電流達182.6kA。

檢查試驗主變本體無異常后于7月12日04時33分復電,正常。

6 動作原因分析

1)在#3主變保護屏處檢測本體重瓦斯二次回路:

(1)檢測“至變壓器本體端”二次回路絕緣,對地和節點間的阻值均在100兆瓦以上。

(2)檢測“至保護端”二次回路性能:

繼電器電阻值:A相716歐,B相715歐,C相712歐;

動作壓力值:A相70V,B相76V,C相78V;

功率P=U2/R:A相功率6.85W,B相功率8.08W,C相功率8.54W(均≥5W);

由此可知,#3主變壓器本體重瓦斯二次回路正常。

2)在#3主變壓器本體模擬重瓦斯繼電器動作,本體重瓦斯保護傳動試驗正確。

3)油泵啟動檢測:

分別模擬相繼啟動#3主變壓器4臺油泵和同時啟動4臺 油泵,本體重瓦斯均不動作。

4)由主變故障錄波圖可見:變高、變中側A相出現故障電流,變高約4400A(一次值),變中約為13000A(滄后甲線故障電流為3.18A,CT變比為2400/1,折算到一次值為7632A;滄后乙線故障電流為2.50A,CT變比為2400/1,折算到一次值為6000A,故障持續時間約為60毫秒)。變高、變中出現故障電流后經過300毫秒延時,本體重瓦斯保護動作,持續約80毫秒后復歸。

綜合以上分析初步判斷:由于220kV滄后甲、乙線同時發生雷擊,#3主變流過較大的短路電流,出現油流涌動,涌動推動瓦斯繼電器擋板,導致重瓦斯保護動作跳開主變各側開關。

7 結論

大型變壓器是電力系統的重要設備,如何保證變壓器的安全運行,一直以來都是電力工作者面臨的重要任務。一旦變壓器發生故障,變壓器保護應當快速準確地動作,切除故障。作為繼電保護專業人員,在變壓器發生故障后,都需要盡最大努力檢查、分析繼電保護裝置的動作行為,排除疑問,得出正確結論:

(1)#3主變壓器本體重瓦斯二次回路各項性能指標正常;

篇10

關鍵詞 35 kV電力變壓器;運行維護;故障維修

中圖分類號:TM41 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)20-0090-01

電力變壓器是電力系統中不同電壓轉換的中轉站和橋梁,在滿足不同用戶電壓需求方面有著不可替代的作用。但是,近年來,隨著電力需求量的不斷增大,用戶對于不同電壓的需求也不斷呈現多樣化,使得電力變壓器的工作負荷不斷增大。為此,需要電力工作人員采取合理、高效的維護方法對電力變壓器進行運行維護,及時排除無功損耗、絕緣質損壞、斷路等運行故障,以保證電力變壓器能夠正常運行,提高電力企業的供電質量和不同用戶的用電質量。

1 35 kV電力變壓器運行維護的內容

對35 kV電力變壓器進行運行維護的目的是預防事故故障、及時解決事故故障、快速恢復變壓器的正常運轉、促進電力供應實現優質化。要想實現35 kV電力變壓器運行維護的目的,就應該明確電力變壓器運行維護工作的內容,確保運行維護內容是為實現運行維護目的服務的。為此,35 kV電力變壓器的運行維護內容應該包括防止過載、防止絕緣部分老化或損壞、防止導線接觸不良或斷路、防雷擊、防靜電干擾、實現短路保護、實現溫度控制、實現必要的無功補償等項目。

2 35 kV電力變壓器運行維護的方法

1)日常維護方法。

為了保證35 kV電力變壓器能夠正常運行,常用的運行維護方法就是日常維護方法。在35 kV電力變壓器運行過程中,每天都應該對變壓器本身以及附屬設備進行檢查,確保變壓器能夠正常運行,保證電力系統的穩定性。日常維護工作的主要內容包括:首先,音響、油的顏色、油位溫度等是不是正常;其次,氣體繼電器是不是油滿,變壓器的外殼是不是清潔、是不是無滲漏,防爆管是不是完整、有沒有出現裂紋;第三,套管的清潔度問題以及有無裂紋、有無放電打火現象,接線有無接觸不良現象,有無熱現象等;第四,冷卻系統、有載調壓裝置是不是正常運行,分接開關的位置問題等;第五,電力變壓器的主設備及其附件是否存在接地不良問題;最后,在天氣惡劣或系統故障等突發狀況發生時,要認真做好預防措施,確保預防措施能夠發揮作用,防范安全隱患,確保電力變壓器能夠正常運行。

2)預防維護方法。

35 kV電力變壓器的運行維護方法還包括預防維護方法。預防維護方法就是對有可能發生的故障采取預防措施,保證電力變壓器正常運行的方法。該方法的應用能夠有效地排除電力變壓器在運行過程中的故障隱患,確保變壓器運行的高效性。預防維護方法的主要工作內容包括:首先,要對電力變壓器的安裝進行檢查,看是否能夠與設計標準相符合;其次,要確定電力變壓器能夠適用于戶外;再次,對電力變壓器采取防雷擊措施,同時還要采取必要的保護措施防止外部損害危險的發生;第四,確保實際運行負荷在設計允許范圍之內;第五,在工作中,一定要對變壓器解、并列的“三要素”嚴格執行,避免操作中過電壓現象的發生;第六,電力變壓器要配置與實際無功損耗相適應的無功補償裝置等。

3 35 kV電力變壓器故障維修的方法

除了日常維護和預防維護方法之外,故障維修方法是目前保證35 kV電力變壓器正常運行最常用且最有效的方法。故障維修方法能夠立竿見影地解決電力變壓器存在的運行問題,從而實現對弊病的針對性控制,保證電力變壓器的正常運行,卻把電力供應的穩定性和優質性。下文有選擇性地對常見故障維修方法做出了簡單探討。

1)防電磁干擾。

35 kV電力變壓器的工作原理是電磁感應原理。在電力變壓器運行的過程中,由于內部線圈纏繞復雜,相互之間就容易產生電磁干擾問題。電磁干擾問題是導致電力變壓器發生故障的最重要原因。為此,為了防止電力變壓器故障,就應該在事前做好絕緣保護。對線圈采取絕緣保護或有效接地是電力變壓器防電磁干擾的最有效方法。但是,電力變壓器運行過程中還是會發生故障,在發生故障后,應該首先判斷是否是電磁干擾導致的故障,然后找準故障原因,針對性地對故障點進行維修。

2)防短路技術。

為了減小短路對35 kV電力變壓器的傷害,必須加強電力變壓器的耐受短路能力,以減小電網由于繼電保護誤動作或拒動作造成的短路電流對變壓器的傷害。因此,在35 kV電力變壓器運行維護過程中,應該注意既要采取措施減少短路的次數,同時又要及時對變壓器繞組的形變進行測試。目前在提高電力變壓器耐受短路能力的措施中,行之有效的有:設計中重視線圈制造的軸向壓緊工藝;短路試驗;提高繼電保護的可靠性;對變壓器繞組的形變進行及時測試;提高短路保護系統的可靠性等。

3)防雷擊方法。

由于35 kV電力變壓器是在戶外運行工作的,所以容易受到雷電威脅。如果電力變壓器受到較大的瞬間高雷電電壓,其某些部件就會被擊穿,從而導致變壓器故障,從而影響電網電能供應的穩定性。為此,在35 kV電力變壓器安裝過程中就應該安裝防雷設備,同時,還要做好有效接地,從而保證電力變壓器免受雷電威脅。

另外,35 kV電力變壓器在運行維護過程中還應該啟動瓦斯維護裝置動作維護變壓器的正常運行。同時,還要對運行過程中的油溫過高、繼電器故障、自動跳閘故障、套管故障、凈油器故障、超負荷故障等問題加以處理和維護,防止變壓器事故的發生。

4 結束語

35kV電力變壓器是一種以電磁感應為原理,實現電壓、電流轉換的靜止的電氣設備,是電力系統中的重要設備,為滿足不同用戶的電壓需求功不可沒。但是,電力系統供電量的不斷增大,電力變壓器也應該定期維護,根據實際情況采取日常維護、預防維護、故障維修三方面相結合的科學、合理的運行維護方法,保證電力變壓器的安全、高效運行,保證電力系統的穩定性。

參考文獻

[1]趙賀亮.淺析電力變壓器運行維護的方法[J].科技創新與應用,2014(04).