电力变压器的继电保护技术的应用实践

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月7期   作者:樊尚旭 张宏清
[导读] 当电力变压器设备出现故障时,继电保护技术不仅能够对变压器的故障发出信号,还能够对设备的故障进行处理。
        摘要:当电力变压器设备出现故障时,继电保护技术不仅能够对变压器的故障发出信号,还能够对设备的故障进行处理。在现代电力建设中,继电保护技术对电力变压器的正常运行起到非常大的作用。目前,继电保护技术也在不断朝着一体化,自动化,智能化的方向发展,为电力变压器的正常运行提供更加高效、强大的保障。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对电力变压器的继电保护技术的应用实践提出了一些建议,仅供参考。
关键词:电力变压器;继电保护技术;应用实践
引言
        在各种高科技不断得到应用的背景下,电力变压器的继电保护作为电网智能化的重要组成部分,也已得到迅速的发展。不难预测,在不久的将来,继电保护环节也将实现更高层次的智能化动作,其对电力系统的保护能力将得到大大的提升。
1、电力系统继电保护的要求
        一是可靠性。继电保护由多个电力电子元器件组合设计而成,每一个器件都具有不可替代的作用,只要其中一个器件出现误动或损坏,整个继电保护装置将无法工作。二是灵敏性。继电保护系统在复杂的电路中,需要准确区分多种电路故障并实现自动动作,无论是哪种类型,只要达到动作条件,都应该快速而准确地进行动作,要求具有很高的灵敏性。三是选择性。为了保证电力系统故障影响范围的最小化,一般会设置主保护和后备保护等类型的继电保护环节,它们是在特定条件下进行选择性动作的,例如后备保护只能在主保护失效的前提下才能动作,以合理控制故障影响的扩散。四是快速性。电力系统中的电能传输和能量交换是十分迅速的,在故障条件下,一些设备会在瞬间烧坏,造成严重经济损失,因此继电保护装置必须快速动作,避免严重事故的发生。
2、重要特征
        一般目前认为变压器电气量及非电气量保护是具有较高可靠性和实用性的,尤其是目前采用的方法云端储存和保护数据库,而升级的变压器电气量及非电气量保护来说,通过方法库所进行的升级,不断提高了其可靠性,而且使整个过程更为方便快捷。就实用性来说,生产过程中,对于故障所发生的数据可以进行分析和统计,并由此可以在下一次故障发生时,更加提高电力变压器的保护水平。而技术要点来说,主要是根据国家的相应政策规范来进行的,而需要注意电力变压器继电保护设备一定是在设计、选型时都严格把关来保证其协调统一的。
3、故障的发生
        变压器电气量及非电气量部分故障的发生分析是保护的前提,主要来说目前可以分为外部套管及导引线原因和内部匝间或绝缘油原因两方面。后者是内部的结构功能故障,比如外壳有间断放电或壳内有毛刺。而这些故障的发生都可能会引发电力网停电或者被切除电力网而进行的保护。前者的主要是由于油箱外引线,或者变压器外形变形,绝缘套管发热等多种情况,也就是由外部因素所导致的电力变压器故障。
4、电力变压器的继电保护技术的应用实践
        4.1瓦斯保护
        瓦斯保护是一种根据气体的成分和浓度来区别电气故障现象,从而进行动作,保护电力设备的继电保护方式。这种保护手段主要用于油浸式变压器的保护,由于变压器油的特殊物理化学性质,它在受热后会分解出气体并上升,从而触发瓦斯保护装置动作。在实践电路设计中,根据总体需求的不同,可以设计轻瓦斯保护或重瓦斯保护,两种保护形式都可以对变压器进行动态监测并传出状态参数。但前者主要侧重于监测,仅将油箱内的气体状态传输出去,辅助技术人员进行故障分析和日常维护;后者则可以在严重故障发生时,在无人干预的情况下实现自动跳闸,最大程度地保护电压器,并有效控制故障的影响范围。
        4.2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。
        4.3过流保护
        过流保护主要依据电路中流过检测元器件的电流量来判断电力系统的运行状态,在正常运行条件下,流过电路的电流总是在一个相对稳定的范围内波动,如果出现故障,电流将迅速发生改变。例如短路故障,它将造成电流的突然上涨,而过流保护装置检测到大电流后迅速动作,从而防止设备烧坏。在变压器中,过流保护通常与瓦斯保护配合使用,对变压器进行内外部的全方位保护。
        4.4加强供电系统继电保护装置安全管理的具体措施
        在对继电保护装置进行安全管理时,需要建立系统的继电保护装置调试记录,通过对调试运行继电保护装置过程中出现的故障、缺陷进行详细的记录,能够为操作人员提供宝贵的经验和学习案例,并且通过详细的记录能够有效的预防和减少事故、错误的发生。另外,标准、规范的继电保护装置调试流程,也是提高继电保护装置安全管理的有效方法。首先,操作人员要对调试运行工作地点的设备资源状况进行全面的了解和掌握。其次,明晰调试运行中存在的重点、问题,并提出相应的解决方法,配置适合的调试人员进行操作。最后,对于电力系统中的重要设备,要加强保护装置系统的可靠性和安全性,不断优化保护装置系统的形式,保障电力系统的稳定运行。
5、电力变压器的继电保护技术的未来发展趋势
        5.1保护软件的创新
        自动化和智能化的电力变压器保护发展是必然的,因此在电力变压器等保护的相关软件发展上已经有所行动,而这一软件开发一定是相关保护人员工作程序数据记录等多方面进行,数据上传来达到保护数据共享的,由此可以通过丰富的信息和有效方法来进一步提高整体的变压器电气量及非电气量保护效果。因此在软件创新上应该注重优化应用大量的数据,以此来尽可能减少人力成本,尽量通过软件更新来使保护人才由基础常规保护转变为创新发展,这一点也应该是国家和世界未来发展的主要转变,而就我国大量的电力应用来说,也有着重要的意义和作用。
        5.2基于电子信息的继电保护
        电力变压器继电保护数据库内部,应该主要是根据继电保护实际工作中的各项数据的整体储存,其中也包括了大量的故障信息,而通过这一终端的电力变压器进行保护数据库,可以更好地为变压器电气量及非电气量保护技术更新作为支持。尤其在未来发展过程中,一定会出现诸多智能化和自动化的技术,这技术相对来说尤其可以体现在电力变压器继电保护方面,而随着其数据库的完善和建立,就可以更加智能化的进行故障判断和应急反应。
结束语
        综上所述,电力系统的高速发展为电力企业带来了巨大的效益,增强电力系统的可靠性和安全性,是提高电力企业市场竞争力的关键内容。不断提升继电保护技术水平,让电力变压器的继电保护技术不断朝着一体化,自动化,智能化的方向发展,为电力企业带来巨大的经济效益和市场竞争力。
参考文献
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