王春茹　劉日良

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國電力設(shè)備在制造原理、運轉(zhuǎn)規(guī)律和維修保養(yǎng)等方面都取得了非常大的進步，大大提高了我國電力設(shè)備的使用質(zhì)量和效果。為了滿足人們對電力日益增長的需求，電廠對于發(fā)電機和變壓器的性能要求也越來越高。文章闡述了發(fā)電機、變壓器的繼電保護方式及原理。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;繼電保護;研究

1 分析變壓器結(jié)構(gòu)

變壓器的類型是多種多樣的，但它們的基本結(jié)構(gòu)是相同的。由鐵芯和繞組繞線組成。根據(jù)鐵芯和繞組不同的位置，變壓器可以分為兩種類型：第一，繞組鐵芯。鐵芯類型結(jié)構(gòu)簡單，降低含鐵量，使得繞組和絕緣更容易實現(xiàn);第二，外殼型變壓器。它的特點是繞組多即鐵芯繞組。1）器身：包括鐵心、繞組、絕緣部件及引線。2）調(diào)壓裝置：即分接開關(guān)，分為無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓。3）油箱及冷卻裝置。4）保護裝置：包括儲油柜、安全氣道、氣體繼電器、吸濕器、凈油器和測溫裝置等。5）絕緣套管。6）鐵心。

2分析變壓器繼電保護的基本原理

繼電保護裝置在自己的保護區(qū)范圍內(nèi)應(yīng)具備對受保護部件進行區(qū)分的能力。當(dāng)變壓器在保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，繼電保護裝置應(yīng)及時出口動作，不應(yīng)該拒動;當(dāng)在保護范圍外發(fā)送故障時，繼電保護裝置又能做到不誤動作。要實現(xiàn)這一功能，就需要充分考慮電力系統(tǒng)中電氣量變化。變壓器發(fā)生故障后，與未發(fā)生故障時相比，電壓、電流等電氣量會發(fā)生明顯變化。第一，電流急劇增大。未發(fā)生故障時，電流為變壓器的額定電流;發(fā)生短路后，變壓器內(nèi)將會出現(xiàn)數(shù)值遠(yuǎn)大于額定電流的短路電流，易燒毀變壓器內(nèi)的絕緣部分，造成內(nèi)部局部過熱，甚至燒毀變壓器本身。第二，系統(tǒng)電壓降低。當(dāng)發(fā)生短路故障時會使變壓器的相電壓下降，尤其接近于短路點的電壓值下降最多。第三，電流和電壓之間的相位角發(fā)生變化。正常運行時的電流和電壓的相位角是負(fù)載的功率因數(shù)角，發(fā)生短路故障時，相位角增大。第四，測量阻抗的變化。測量阻抗是測量點（保護安裝處）電壓與電流的比值。在正常運行時，阻抗是負(fù)載阻抗;當(dāng)金屬短路時，測量阻抗減小。

3 變壓器保護類型

3.1瓦斯保護。該保護在變壓器運行中較為常見，是一種電力變壓器內(nèi)部的裝置，以氣體變壓器為主。瓦斯保護的目的是保證電力變壓器油箱內(nèi)部的氣體可以及時排出，防止油箱溫度突然上升，并且確保了絕緣油的基本性能，防止出現(xiàn)漏電和短路等安全隱患。針對不同的變壓器故障，瓦斯保護的原理不同。在正常運行狀態(tài)下，變壓器信號由油箱的上觸點連通中間變壓器發(fā)出，當(dāng)系統(tǒng)存在故障時，則警報信號由油箱的下觸點連通信號回路發(fā)出，并輔以跳閘應(yīng)急處理，此時可以確保故障的正確預(yù)警，并且降低了故障的可能范圍，提高了故障排除和維修的效率。

3.2差動保護。差動保護是反映變壓器兩側(cè)電流差額而動作的保護裝置，其工作原理見圖1所示。變壓器兩側(cè)電流互感器同極性端相連串聯(lián)在回路中，差動繼電器并聯(lián)在環(huán)路上，流入差動繼電器的電流等于兩側(cè)電流互感器電流之差，即I=I1-12。適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互器的變比和接線，使正常運行和區(qū)外故障時兩側(cè)二次電流向量相同，流入差動繼電器的電流為零，保護裝置不動作。

3.3電力變壓器的過電流保護和負(fù)荷保護。過電流保護是變壓器主保護的后備保護，又是相鄰母線或線路的后備保護。變壓器的過電流保護應(yīng)按躲過變壓器最大負(fù)荷電流整定的，受系統(tǒng)運行方式及故障類型影響，其靈敏性較差，這時可采用低電壓起動的過電流保護、復(fù)合電壓起動的過電流保護等。與之相對應(yīng)的變壓器負(fù)荷保護主要應(yīng)用于故障預(yù)防，變壓器長期處于大負(fù)荷狀態(tài)下，會導(dǎo)致其電流增大，負(fù)荷保護就是通過降低負(fù)荷來控制過電流。該裝置通常指采用一只電流繼電器與某個單相線路相連的一對一的接線方式，一般在經(jīng)過一定延時后動作于信號，或延時跳閘。

3.4零序（接地）保護。在中心點直接接地運行或可接（接地運行時）的變壓器應(yīng)裝設(shè)零序電流保護;中心點不接地運行時，為防止電網(wǎng)單相接地引起過電壓損壞變壓器，應(yīng)裝設(shè)零序電壓保護;在中心點直接接地系統(tǒng)中，變壓器接殼可采用變壓器碰接外殼保護。

4 提升電力系統(tǒng)繼電保護裝置運行可靠性的有效措施

4.1保證質(zhì)量

繼電保護的可靠性運行不僅受到其運行條件的影響，同時還受到所有組件質(zhì)量的影響。為了保證繼電保護運行的可靠性，需要嚴(yán)格控制部件的質(zhì)量，使用各種手段將其有故障率將至最低，幫助其延長使用壽命。例如，在電磁繼電器的旋轉(zhuǎn)部件中，必須確保軸端具有良好的光潔度，同時確保錐度正確;進行接觸點鍍銀處理時，最大限度的確保其接觸優(yōu)良性;強調(diào)晶體管保護裝置中各元件的焊接質(zhì)量，進行嚴(yán)格的篩選及加工處理，以提升其耐高溫性，，確保功設(shè)備功能的穩(wěn)定性;插座必須有良好的接觸，并改進其制造技術(shù)，以確保零件能夠相互合作。

4.2裝置檢驗

在測試電力系統(tǒng)繼電的保護裝置時，有必要在最后階段進行整個組測試及電流環(huán)路的升流測試。試驗完成后，不可能對改定值區(qū)及二次回路接線進行改變，最后還必須對電壓回路進行升壓試驗。完成定期的檢查工作后，如果設(shè)備在沒有負(fù)荷的情況下投入運行，就不可再進行測量，因為繼電保護中定值區(qū)可起到非常重要的保護作用，因此無法測量負(fù)載矢量及負(fù)荷采樣值，其管理手段及技術(shù)是極其嚴(yán)格的。通常在固定值修改完成后，應(yīng)直接記錄固定值列表及其區(qū)號，重點需要標(biāo)明改裝人員、區(qū)域編號、日期、變電站及設(shè)備名稱等內(nèi)容，做好相應(yīng)的記錄，以提升故障判斷的效率同時以防止定值區(qū)出現(xiàn)問題。

4.3規(guī)范指標(biāo)

在電力系統(tǒng)繼電保護裝置的運行可靠性指標(biāo)中，增加正確的、不在區(qū)域外的操作行為，以對指標(biāo)進行不斷的完善與提升，最大限度提高電力系統(tǒng)運行可靠性的準(zhǔn)確性。與此同時，要更準(zhǔn)確地劃分工作率指標(biāo)，從內(nèi)外區(qū)分正確和不正確的行為，將正反兩個方面進行細(xì)致化妝區(qū)分，把握繼電保護裝置的故障及工作正常情況下，有效的判斷系統(tǒng)故障，并采取及時有效的措施對其進行控制與解決。因此，有必要不斷規(guī)范和完善電力系統(tǒng)繼電保護裝置的可靠性指標(biāo)，提高其計算方法的科學(xué)有效性，在實際的工作中不斷總結(jié)，以提高其運行可靠性指標(biāo)。

4.4 嚴(yán)格接地的規(guī)范化

接地裝置是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備。當(dāng)繼電保護裝置的電子線路受到其他電磁場干擾時，可以利用外殼的接地裝置來改善繼電保護裝置的運行環(huán)境。此外，必須抑制電力系統(tǒng)繼電保護裝置的可靠性，提高敏感電路的抗干擾能力?？梢詰?yīng)用自動檢測技術(shù)和容錯設(shè)計。因此，在繼電保護接地裝置中，必須解決保護屏的接地問題，并將其設(shè)置在屏上的銅板上進行定期檢查。另外，我們也要注意屏蔽銅棒連接到接地網(wǎng)的可靠性。我們可以將大截面銅棒和導(dǎo)體牢固地接地在接地網(wǎng)上，最后檢測接地電阻。在電流和電壓電路接地時，應(yīng)仔細(xì)檢查電路的可靠性。

5 結(jié)語

電能能源作為社會生產(chǎn)活動的重要能源之一，其發(fā)展水平直接關(guān)系到社會經(jīng)濟的發(fā)展水平。在這種發(fā)展形勢下，社會各界對電力企業(yè)的發(fā)展給予了足夠的關(guān)注。電力企業(yè)要想實現(xiàn)進一步發(fā)展，就必須采取有效的措施，提升電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量與可靠性，為人們提供安全高效的電能供應(yīng)。而變壓器接地保護裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效降低故障問題的發(fā)生幾率，從而達到提升電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的目的?；诖?，我們需要對變壓器接地保護技術(shù)加大研究力度。

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