李剛

【摘 要】電力系統(tǒng)的安全運行是保證各項事業(yè)發(fā)展的重要保證，但是電力變壓器在運行中往往會出現(xiàn)很多故障，這對電力系統(tǒng)會造成重要影響。如果大大容量變壓器受損，對系統(tǒng)而言可以說是十分可怕的。隨著我國科技的不斷進步，電力系統(tǒng)對繼電保護的要求也越來越高，如何提高繼電保護裝置的功能，是擺在我們面前的重要課題。

【關(guān)鍵詞】繼電保護；電力變壓器；運行

1.電力變壓器的常見故障和非正常運行狀態(tài)

繞組及其引出線的相間短路和中性點直接接地側(cè)的單相接地短路；繞組的匝間短路；外部短路引起的過電流；中性點直接接地系統(tǒng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓；過負(fù)荷；油面降低；變壓器溫度過高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。

2.電力變壓器繼電保護裝置的配置原則

（1）針對變壓器內(nèi)部的各種短路及油面下降應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護，其中輕瓦斯瞬時動作于信號，重瓦斯瞬時動作于斷開各側(cè)斷路器。

（2）應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護作為主保護，瞬時動作于斷開各側(cè)斷路器。

（3）對由外部相間短路引起的變壓器過電流，根據(jù)變壓器容量和運行情況的不同以及對變壓器靈敏度的要求不同，可采用過電流保護、復(fù)合電壓起動的過電流保護、負(fù)序電流和單相式低電壓起動的過電流保護或阻抗保護作為后備保護，帶時限動作于跳閘。

（4）對110kV及以上中性點直接接地的電力網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)變壓器中性點接地運行的具體情況和變壓器的絕緣情況裝設(shè)零序電流保護和零序電壓保護，帶時限動作于跳閘。

（5）為防御長時間的過負(fù)荷對設(shè)備的損壞，應(yīng)根據(jù)可能的過負(fù)荷情況裝設(shè)過負(fù)荷保護，帶時限動作于信號。

（6）對變壓器溫度升高和冷卻系統(tǒng)的故障，應(yīng)按變壓器標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，裝設(shè)作用于信號或動作于跳閘的裝置。

3.繼電保護的特點

3.1可靠性

配置的合理、質(zhì)量技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證繼電保護的可靠性。220kV及以上電網(wǎng)的所有運行設(shè)備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路相互獨立，并分別控制不同斷路器的繼電保護裝置進行保護。當(dāng)其中一套繼電保護裝置或任一組斷路器失控時，能由另一套繼電保護裝置操作另一組斷路器控制故障。

3.2靈敏性

靈敏性是指設(shè)備或線路發(fā)生金屬性短路時，保護裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)有一定的水平。對于110kV線路，考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動作靈敏度要求，通常來說其最末一段零序電流保護的電流暫定值不應(yīng)大于300A（一次值）。

3.3 速動性

速動性是指為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等，保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障。一般從裝設(shè)速動保護（如高頻保護、差動保護）、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。

3.4 電變器保護措施

（1）瓦斯保護。瓦斯保護是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動的速度而動作的保護，保護變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對繞組的相間短路和匝間短路。瓦斯繼電器是構(gòu)成瓦斯保護的主要元件，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上。氣體繼電器的兩個輸出觸點為：一個是反映變壓器內(nèi)部反常情況或較小故障的“輕瓦斯”；另一個反映出嚴(yán)重故障的“重瓦斯”。輕瓦斯起信號作用，能使操作人員迅速發(fā)現(xiàn)情況并盡快處理；重瓦斯用于跳開變壓器各側(cè)斷路器。瓦斯保護動作后，操作人員應(yīng)從排氣口將氣體進行收集并分析。保護的原因和故障性質(zhì)，將根據(jù)氣體的顏色、數(shù)量、化學(xué)成分等來決定。

（2）過負(fù)荷保護。通常情況下，變壓器過負(fù)荷是三相對稱的，故保護裝置只采用一只電流繼電器接于一相上，并且經(jīng)一定時間延長動作于信號。雙繞組變壓器，過負(fù)荷保護應(yīng)裝在主電源側(cè)。單側(cè)電源三繞組降壓變壓器，若三側(cè)繞組容量相同，過負(fù)荷保護裝在電源側(cè)；若三側(cè)繞組容量不相同，則只有電源側(cè)和繞組容量較小的一側(cè)裝設(shè)過負(fù)荷保護。兩側(cè)電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器，三側(cè)均裝設(shè)過負(fù)荷保護。

（3）過勵磁保護。對于高壓側(cè)為500kV的變壓器的額定磁密近于飽和密度，頻率降低或電壓升高時容易引起變壓器過勵磁，導(dǎo)致鐵心飽和，勵磁電流劇增，鐵心溫度上升，嚴(yán)重過熱會使變壓器絕緣劣化，壽命降低，最終造成變壓器損壞，故需裝設(shè)過勵磁保護。 [科]

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