王 平 王文濤

四川科銳得實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司

關(guān)于電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的探析

王 平 王文濤

四川科銳得實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，高新技術(shù)也是日漸進(jìn)步。對(duì)于社會(huì)發(fā)展的多樣化對(duì)電力領(lǐng)域的需求越來(lái)越高，在電網(wǎng)日漸復(fù)雜化的當(dāng)今社會(huì)，電力系統(tǒng)中的電力變壓器在日常的工作中也備受關(guān)注。但這一電力變壓器在實(shí)際的工作中必然會(huì)遇到各種問(wèn)題，這些都會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)很大的危害。為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的工作順利，避免造成的各種影響，確保正常的用電安全，加強(qiáng)對(duì)變壓器的繼電保護(hù)就有很重要的作用。所以，對(duì)于繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)和使用都要加強(qiáng)重視的程度。

電力變壓器；繼電保護(hù)；設(shè)計(jì)；探析

引言

在整個(gè)電氣系統(tǒng)當(dāng)中，作為一種極其重要的電氣設(shè)備，電力變壓器繼電系統(tǒng)充當(dāng)著一個(gè)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換的中間橋梁的角色。電力變壓器很容易受到外接負(fù)荷的作用，因此在其工作期間可能會(huì)出現(xiàn)各種類(lèi)型的故障，將對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成直接的影響，甚至?xí)?duì)大容量的變壓器造成一定程度的損壞。為使供電的安全、可靠性具有一定的保障，就必須根據(jù)具體的工作情況設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。

1、電力變壓器繼電保護(hù)主要的工作原理

變壓器繼電保護(hù)裝置主要的工作原理指的就是在電力系統(tǒng)當(dāng)中，由于電力數(shù)值會(huì)產(chǎn)生一定的波動(dòng)，從而具有調(diào)節(jié)功能作用的裝置。電力變壓器繼電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)必須是安全可靠的，這也是為了確保電力系統(tǒng)正確運(yùn)行的基礎(chǔ)。當(dāng)然，電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不同時(shí)，發(fā)揮出的保護(hù)作用也是不同的，在這種情況下，就必須要通過(guò)分析運(yùn)行參數(shù)找到具體的數(shù)據(jù)值，從而判斷繼電保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)。并且，準(zhǔn)確有效的參數(shù)也可以作為運(yùn)行依據(jù)，形成相應(yīng)的工作原理。如果繼電系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)處于正常狀態(tài)時(shí)，就可以先進(jìn)行測(cè)量。如果運(yùn)行狀態(tài)非正常時(shí)，那么就要先找到故障問(wèn)題再進(jìn)行測(cè)量，對(duì)比其運(yùn)行的結(jié)果。

2、電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

2.1 差動(dòng)保護(hù)設(shè)計(jì)

將變壓器兩側(cè)的電流互感器二次側(cè)按正常時(shí)的“環(huán)流接線(xiàn)”是變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流設(shè)計(jì)的原則。如果變壓器處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，那么差動(dòng)繼電器中的電流為其兩側(cè)電流互感器CT的二次電流之差，其數(shù)值趨于0。如果差動(dòng)繼電器不發(fā)生任何動(dòng)作，那么其保護(hù)也不會(huì)有任何作為。也就是說(shuō)，如果在電流互感器二次回路端線(xiàn)，并且變壓器處于最大符合的狀態(tài)下，差動(dòng)保護(hù)是不會(huì)產(chǎn)生任何動(dòng)作的。隨著計(jì)算機(jī)芯片性能的提升，對(duì)位于變壓器1套保護(hù)裝置中所具有的主保護(hù)以及各側(cè)全部后備保護(hù)的兩套主變壓器微機(jī)型保護(hù)裝置進(jìn)行了全力開(kāi)發(fā)，其成果已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。所以，在330kV及以上高壓側(cè)電壓的變壓器可以采用安裝雙重差動(dòng)保護(hù)的方法對(duì)電力變壓器引出線(xiàn)、套管及其內(nèi)部短路故障進(jìn)行反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)有效反應(yīng)電力變壓器繞組及其引出線(xiàn)的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，同時(shí)也可以將電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，另外也能達(dá)到將瞬時(shí)動(dòng)作于斷開(kāi)各側(cè)斷路器的目的。

2.2 瓦斯保護(hù)設(shè)計(jì)

除了瓦斯保護(hù)可以動(dòng)作，像差動(dòng)保護(hù)以及其他有關(guān)保護(hù)設(shè)計(jì)通常是都不能進(jìn)行動(dòng)作的。瓦斯保護(hù)主要是依靠氣體繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的，其位于變壓器油箱和油枕之間的連接導(dǎo)油管中。瓦斯保護(hù)主要有兩種：①首先輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，然后依照氣體的屬性，包括：顏色、可燃性、數(shù)量以及化學(xué)成分來(lái)判斷保護(hù)的理由以及電力變壓器繼電保護(hù)裝置故障的性質(zhì)。根據(jù)此有關(guān)工作人員則可以及時(shí)察覺(jué)故障的發(fā)生并有針對(duì)性地對(duì)故障進(jìn)行相關(guān)處理。②首先重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于斷路器跳閘，然后通過(guò)監(jiān)視確定氣體發(fā)生的速度，并對(duì)氣體的不同特征以及相關(guān)成分進(jìn)行剖析，從而根據(jù)有關(guān)分析間接地推測(cè)、判斷造成故障發(fā)生的原因、故障出現(xiàn)的部位和以及故障的嚴(yán)重程度。

2.3 過(guò)電流保護(hù)設(shè)計(jì)

①低壓變壓器過(guò)電流保護(hù)設(shè)計(jì)。三相式三卷變壓器通常用于變壓器低壓側(cè)，而在壓側(cè)短路時(shí)高、中壓側(cè)的阻抗保護(hù)通常無(wú)法發(fā)揮作用，起不到保護(hù)功能，因此難以達(dá)成作為相鄰元件所具有的后備保護(hù)需求。在這種情況下可以在低壓側(cè)安置復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，并同時(shí)在其高、中壓側(cè)都設(shè)計(jì)并安裝復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)以及零序方向過(guò)電流保護(hù)或間隙保護(hù)等。②高壓變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì)。在電力變壓器高壓側(cè)的過(guò)電流保護(hù)對(duì)低壓側(cè)母線(xiàn)規(guī)定有靈敏系數(shù)的時(shí)候，可以在電力變壓器低壓側(cè)斷路器和電力變壓器高壓側(cè)短路器上設(shè)計(jì)安裝有關(guān)的過(guò)電流保護(hù)裝置。如果電力變壓器低壓側(cè)母差保護(hù)發(fā)生校驗(yàn)停運(yùn)現(xiàn)象，或者是因?yàn)楣收铣霈F(xiàn)拒動(dòng)問(wèn)題以及開(kāi)關(guān)與TA間出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象的時(shí)候，過(guò)電流保護(hù)裝置則可以作為電力變壓器低壓側(cè)母線(xiàn)的主保護(hù)以及后備保護(hù)。不過(guò)需要注意的是，一旦出現(xiàn)的是非金屬性短路，在經(jīng)過(guò)弧光短路的時(shí)候，則容易出現(xiàn)阻抗保護(hù)靈敏度不足以及整定延時(shí)超過(guò)2s等情況?；谝陨戏治觯瑧?yīng)該在電力變壓器的高壓側(cè)也安裝一個(gè)保護(hù)變壓器熱穩(wěn)定的反時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置，并且該裝置的整定值必須根據(jù)電力變壓器的熱穩(wěn)定要求進(jìn)行設(shè)置。另一方面在電力變壓器的低壓側(cè)應(yīng)當(dāng)另行設(shè)計(jì)保護(hù)，或者可以在電力變壓器低壓側(cè)的中性線(xiàn)上實(shí)際零序電流保護(hù)裝置。③負(fù)序過(guò)電流保護(hù)設(shè)計(jì)。在按照相間后備保護(hù)遠(yuǎn)后備原則進(jìn)行配置的時(shí)候，必須避免被保護(hù)電力變壓器所連接相鄰線(xiàn)路發(fā)生一相斷線(xiàn)時(shí)，在流過(guò)保護(hù)安裝位置的時(shí)候出現(xiàn)負(fù)序電流。另外為了不引起負(fù)序過(guò)電流保護(hù)出現(xiàn)非選擇性動(dòng)作，在靈敏度方面應(yīng)當(dāng)配合相鄰線(xiàn)路零序電流保護(hù)的后備段。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，由于電力變壓器會(huì)受到外接負(fù)荷的影響，所以，在工作當(dāng)中就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，發(fā)生故障，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的作用，對(duì)變壓器造成很?chē)?yán)重的損壞。在以上討論中我們可以看出，在電力系統(tǒng)當(dāng)中，變壓器繼電保護(hù)有著非常重要的作用。在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)時(shí)必須要掌握要點(diǎn)，如果在其中還存在哪些問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理，確保電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。

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