浅析高压变压器继电保护措施的探讨

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摘要:电力的经济运输、分配与安全的使用,以及根据需要升高或降低电压,变压器就应运而生了,变压器是一个静止的电气设备。高压变电器作为电力安全可靠运行的关键之一,如何保证其正常有效、安全的工作状态,是继电保护不可或缺的一部分。本文笔者主要针对高压变压器继电保护的基本常见的方式进行如下讨论。

关键词:高压 变压器 继电保护 问题 措施

随着经济的发展,工业农业对电力的需求也越来越大,电力事业也在随着时代的进步而发展,如笔者单位引进的南自微机保护。作为国家重要的经济支柱行业,随着电力的广泛应用,人们开始对高压变压器保护越来越关注。我们知道高压变压器是整个电力系统正常运行的保证,是继电保护安全运行的可靠保证,因此,针对高压变压器在运行过程中可能出现的问题进行简单的阐述。

1、高压变压器继电保护

这里的高压主要指6KV以上的电力系统,为了保护整个电力系统的安全运行,就需要对做出相应的保护动作,并确定变压器元件的安全。在高压变压器内的继电保护装置必须选择性的对故障进行部分自动切断保护,只有这样才能迅速、快捷、可靠的对其实施保护动作。变压器的继电保护是利用变压器内外发生故障时,由于电流、电压、油温等随之发生变化,通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和范围,继而做出相应的反映和处理。继电保护动作后,如何确认是速断保护动作,可暂时解除信号音响。如果有瓦斯保护,先检查瓦斯保护是否动作,如果没有动作,说明故障点在变压器外部,重点检查变压器以及高压短路器向变压器供电的线路,看电缆、母线有否有相间短路的故障。此外,还应该重点检查变压器高压引线有无明显的故障点和其他明显异常现象,如变压器喷油、起火油温过高等。如果发现瓦斯动作,可基本判断故障在变压器内部。

继电保护装置运行中,发现异常现象应加强监视并立即报告主管部分负责,运行中的继电保护装置,除经调度部分或主管部门同意,不得任意除去保护设备,也不得随意改变整定值及二次线路,运行人员对运行中的继电保护装置投入或退出,须经过继电保护人员的检查合格才可以。

1.1 继电保护要求

电力变压器是继电保护的主要设备之一,对电力系统的安全稳定有重要作用。所以,一单发生故障突然切除变压器会对电力系统造成一定的干扰。因此,变压器对继电保护的要求很高。

1.2 对于一般的变压器保护一般要求解决以下技术问题

第一、快速的准确的区分出变压器的各种故障。第二、迅速的辨识出变压器过励磁情况,解决对变压器保护的影响。第三、提高变压器在带负荷运行的情况下发生轻微短路和高阻接地故障时保护的灵敏度。第四、提高变压器的过激磁保护对各种变压器励磁倍数曲线的适应性等。

2、高压变压器的常见故障

针对高压变压器的常见故障笔者总结如下:

2.1 变压器的故障

就高压变压器本身而言,其常见的故障主要是油箱,在油箱内部常见的故障是相间、绕组匝间的短路故障,在油箱外部主要是绝缘套管之间的短路和单相接地事故等。例如由于铜线质量问题,特修变I号主变A相绝缘套管破损,造成系统接地事故。

2.2 继电保护常见的故障

就继电本身而言,电压互感器的二次中性点接触不良、多次接地,继电保护器无良好抗干扰能力相关装置或零件质量差、精度低、性能差等都可能导致出现错误分析和判断造成零件失衡,丧失保护能力。

3、提高高压变压器继电保护措施

3.1 瓦斯保护

瓦斯保护,又称气体保护,在我国目前采用的瓦斯继电器有三种型式:浮筒式、挡板式和开口杯与挡板结构的复合式。但是随着技术的进步,运用后两者的比较多。瓦斯保护主要应用于当油浸式变压器中,通过对被电弧分解出的气体从油箱向油枕流动的强烈程度来判断故障,从而进行保护的一种高压变电器保护措施。其可分为轻瓦斯保护与重瓦斯保护两种,前者主要是发信号,后者是用于断路器。当变压器的内部发生严重的故障时,电流电弧变压器又强烈气化,体积骤然膨胀,在瓦斯继电器内形成冲击的油流,使对接触点接通并发出重瓦斯跳闸的信号。瓦斯保护可以总结为主要优点,动作快、灵敏度高、结构简单,可靠性比较高,但是缺点是不能反映邮箱以外的故障,因此瓦斯保护不能取代其他的保护作为变压器唯一的保护装置。

3.2 差动保护

差动保护是通过利用比较变压器高、低压侧的电流大小和相位,从而实现的保护,主要反应了高压变电器套管、引出线,以及内部短路故障。主要原理是当内部发生故障式,继电器就会自动切除故障。这种原理主要使用于故障点的短路现象。适用于2MVA及以上且流速断保护灵敏性满足不了要求的变压器、6.3MVA及以上并列运行变压器、10MVA及以上单独运行变压器。此外,高压侧电压为330kV及以上的变压器应采用双重差动保护;100MVA及以下高压变电器呲牙共用差动保护,以上的还应为发电机单独装设差动保护,确保其安全;对200～300MVA的变电器宜采用双重快速保护,虽然方法复杂但效果可靠。

3.3 速断保护

当然,为了使得用户的供电更为可靠,缩短故障发生的动作时间,就引伸出了速断保护。它主要是通过提高整定值,限制动作范围的方式来进行保护。适用于后备保护时限>0.5s的,6.3MVA以下的厂用工作变压器和并列或单独运行的变压器。虽然操作简单,但保护较为局限,不能保护整个线路。

3.4 其他措施

第一,继电器尽量选用较为先进的,时限差小的JSL集成电路型定时限过流继电器;第二,开关站至配电所出线柜的保护可不用,通过负荷开关来避免越级跳闸;还应尽量选用负荷开关与熔断器组合电器作为变压器的开关和保护设备;第三,对于滞高压配电室的开关站出线柜,必须选用断路器与继电保护结合的方式进行保护。

4、结语

总之,随着科技的发展,人们生活水平日益提高,不难发现智能化电力系统成为了电力发展的主要方向,如何才能提高高压变压器继电保护,成为了人们要考虑的问题,只有这样才能跟上时代的变化,确保继电保护的安全可靠运行。

参考文献

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