电力变压器继电保护研究

发表时间:2020/7/20   来源:《当代电力文化》2020年7期   作者: 刘钊 严千里 裴生元
[导读] 随着电力工程的规模不断扩大,在电力系统的建设中,需要重点关注继电保护安全管理工作,在保证电力运行稳定状态的同时,维护整体电力系统的输配电稳定性。
        摘要:随着电力工程的规模不断扩大,在电力系统的建设中,需要重点关注继电保护安全管理工作,在保证电力运行稳定状态的同时,维护整体电力系统的输配电稳定性。而这一内容,不仅影响着整体电力体系工作的技术性发展状态,也是展现变电站技术能力的重要手段。在实际运行中,继电保护安全事故时有发生,已经成为了影响整个电力供应水平的关键问题。为更好地保证变电站输电安全,需在继电保护理念的引导下,对其中的安全风险问题作出评估,引导具体技术管理内容,完成继电保护工作的优化升级。
        关键词:电力变压器;继电保护
        引言
        为了保障电力变压器系统和功能发挥,出现相应的继电保护技术和设备,而这一环节也就成为电力技术的实际应用重要环节。要了解电力变压器保护的功能特点,就要知道电力变压器经常会遇到哪些故障,例如套管处故障和匝间故障等,通过寻找变压器的常见故障点,也能明确电力变压器保护的未来升级方向。
        1产生继电保护安全问题成因分析
        1.1二次回路干扰
        电力系统中,由于受到雷电侵扰等问题的影响,会不时地发生短路等故障。在操作一次高压设备的过程中,也会产生暂态条件下的干扰电压。这种干扰电压,会以静电、电磁耦合、直接传导的形式,进入到继电保护装置中,并形成电磁干扰信号。这种信号数值的峰值状态,常常会高达几百甚至是几千伏,其频率状态,也会维持在几十万到几百万赫兹,由此增加继电保护装置发生误动与拒动的概率。同时,在二次信息号中,通常会放大此类干扰源,并在与一次信号形成对应系统的基础上,使自己受到更为严重的故障影响。影响途径上,这种干扰信号主要以3类形式产生影响。①由于电气设备、导线、电缆间带有不同参数状态的分布电容,因此,在一次设备与二次设备间,存在静电耦合状态,受耦合互感器的影响,使高水平的一次回路,对二次回路系统产生影响;②在导体附近存在磁场结构,并与其他导体间存在互感状态,当一次回路与二次回路存在电磁耦合时,会将一次回路中的暂态扰动通过电磁耦合器进行传递,并由此造成故障影响;③在一次系统出现接地短路或避雷器动作后,会使大量电流流入变电所的接地网络并分散到大地中,受这一条件影响,接地网络的电流流入点,也会与其他方位的点位表现出明显的差异状态,从而产生干扰问题。
        1.2寄生回路误动
        以某变电站的运行事件为例,在其1号变压器B相与同组2号变压器A相同时出现跳闸后,其保护延时处在5秒,在两台主变压器中的都出现了三侧跳闸事故。在此次事故产生的同时,设备人员正对220kV的线路进行检测,除此之外没有其他动作。在对此变电站系统进行模型分析的过程中发现,主变压器高压侧的断路器,存在保护局出口,由于两组电力设备间存在寄生回路,因此在出现电源接触后,就使电流在寄生回路中完成流动,并造成了误动反应。
        1.3电力运行危险
        继电保护专业领域中,需要对现场工作内容进行综合化管理,在完成各种继电保护装置定检的同时,还需对新型的装置进行安装与调试。而在实际工作中,由于此类技术操作的复杂性条件,经常会引发工作风险点问题的产生,并对具体电力供应系统造成负面影响,危害整体项目的工作稳定性。而通过对此类运行危险问题的定位,可以将其分为静态危险点与动态危险点这两种类型。在具体技术处理中,作业环境与设备系统中带有的风险问题,属于静态危险点类型。此类风险问题,大多是由于设计、安装、检修中的不完善问题造成的,其内容相对较为直观,需通过相应的整改措施才能消除其危害条件,否则就会对现场施工作业造成持续性的影响,并在照明不足、插件接触、计算机保护、抗干扰能力等问题中,出现较为严重的风险问题。另外,在动态风险点的类型中,由于受到时间、环境等因素的影响,现场的设备会出现一定的故障风险。与此同时,工作人员在进行技术检修的过程中,也会受到环境条件的影响,在短时间失去保护的同时,出现PT二次短路或接地问题。

严重时,甚至还会出现CT二次开路、母差启动失灵、启动载波机故障等问题。而技术操作人员的人为失误,也会增加动态风险的发生概率。由此,无论是静态风险问题,还是动态风险条件,都会对整体设备造成危害,需要及时进行处理,从而保证技术处理的有效性。
        2常见保护
        2.1以瓦斯保护的气体变化保护
        通过相应变压器油将其作为冷却介质和绝缘(一般采用克拉玛依油),是一种有效的瓦斯保护电压便利及保护。就其具体情况分析来说,也就是一旦出现变压器油箱故障,而事故点电流和电弧等多方面的影响是可以通过变压器油和隔离器料通过热反应而生成大量的气体进行保护,气体的排出量和速度,与变压器的具体情况是密切相关的,由此来保障电力变压器设备的安全。就这种保护方式的具体应用来说,是将气体继电器装置为目标进行安装的,通过装设置管道当中来使得较少的油箱形成气体,原管道上行而保证轻瓦斯或重瓦斯报警器里油面降低,通过这一方式形成信号警告。在这一过程中,面对严重的电力变压器故障,会因为故障所导致的温度升高,而使得大量气体形成,最终达到保护目的。这种保护方式,可以有效解决电力变压器各种故障,并且也能解决铁心故障和短路故障。而变压器中的空气存在也可以形成一定反应,这保护是快速灵敏而有良好保护作用的。但是任何基点保护手段都有所不足,瓦斯保护主要在外部影响方面有较低的抵抗力,因此很难在出现外部故障后迅速应对。
        2.2过电流动作为电力变压器电量的保护措施
        过电流保护是通过过电流保护措施来管控电力变压器。在过电流保护措施当中,首先要求常规的主保护管理,并且安装在电力变压器当中已发挥主要的后备保护。因此电力变压器的过电流动作保护措施作为后备保护,主要是防止外界故障所导致的接地或相间电流情况。一般来说过电流保护方式是通过阻抗保护来进行的,也就是通过符合电压和低电压进行启动以达到后备保护的特点。而在过电流保护方式当中,最为主要的是通过保护动作来断开或跳开电力变压器两端的断路器。
        2.3电力变压器的差动保护
        差动保护方案也是管理电力变压器继电保护工作的重要一环,这种保护方式主要是通过将电力变压器两端电流差额情况进行体现而形成保护动作,来完成保护的整体目的。那么就这一保护技术的设备用作原理来说,主要是根据电力变压器两端电流互感器的特殊,由此来进行同极性端串联,处于回路当中的情况,可以通过改动继电器进行并联,那么此时就体现了流入差动继电器电流两端的电流互感器电流差,在这一方面要科学合理的选用两端电流互感器变比等,由此来使两端的二次电流向量一致。在这一过程中,进入差动继电器的电流数值为零,而形成相关保护设备的动作。
        结语
        电力资源目前是人们生活和实际工作中都不能缺少的,就部分企业来说,突发的电力事故可能会造成严重的经济影响。而作为保证电力安全稳定运行的电力变压器来说,就更需要通过计量保护来保证其故障时的安全。随着我国的科学技术进一步成熟,其实继电保护技术也在不停地进行更新,就目前的电子信息化时代到来来说,云端分享平台的创设可以使继电保护更加的智能和自动化,这也是电力变压器继电保护未来的主要发展方向。
        参考文献
        [1]施林峰.变电站二次继电保护设计方法及问题[J].科技与创新,2019(2):82-83.
        [2]武侠.关于电力变压器继电保护设计的思考[J].山东工业技术,2019:159.
        [3]刘玥,管红梅.基于智能变电站的继电保护系统设计与应用[J].中国新通信,2019(13):224.
       
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