电力变压器中继电保护技术应用分析

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:齐兵
[导读] 摘要:电力能源应用过程中,需要经过发电、输变电和用电多个环节,为确保电力系统的正常运行,必须采用对应的继电保护技术。
        (西安咸阳国际机场股份有限公司动力保障部供电站  陕西省咸阳市  710200)
        摘要:电力能源应用过程中,需要经过发电、输变电和用电多个环节,为确保电力系统的正常运行,必须采用对应的继电保护技术。本文在对电力变压器继电保护作用和特点进行简要分析的基础上,结合实际分析了一些常用的继电保护技术,并说明继电保护系统管理和维护工作的要点,以期为电力系统安全稳定运行提供参考。
        关键词:继电保护技术;电力变压器;系统维护
        在电力行业技术发展不断提升的背景下,对技术应用控制水平要求也不断提升,在出现系统运行故障的情形下,不仅会给变压器设备安全造成直接性的影响,甚至会出现电力系统运行停滞、大面积停电等问题,给日常生产生活带来负面影响。结合继电设备运行现状,加大对相关技术的研究,能够有效提升继电保护系统管理与维护水平,提升电力系统运行安全。
        1、电力变压器继电保护概述
        1.1 继电保护技术的概念
        继电保护技术是指在电力系统运行中,依托自动化管理和控制技术,对系统运行故障和异常信号进行分析,准确判断系统运行状况,对出现警报或故障现象,能够在非人为控制情形下,直接对故障部分进行隔离,从而更好的保障系统运行安全,减少由此给客户带来的用电影响。由于继电保护技术分类标准的不同,各种技术的具体内容也有所不同。但是继电保护措施的技术基础都包括继电保护、数据收集、信号传输和数据处理等,通过相应的模块设置,能够实现应有的保护功能。
        1.2 电力变压器继电保护的运行机制
        电力变压器继电保护的运行机制有三个方面的基本要求:一是保护运行措施是针对故障现象的,在出现故障现象时,要能够对故障现象产生及时的应对反应。二是保护措施要具有一定的稳定性,在没有出现故障的情形下,保护系统要具有拒动和误动功能,避免由于外力因素导致误操作的情形。三是要能够在最小区间内进行故障排除,也就是在出现故障现象时,要能够及时灵敏的进行处理,在避免故障扩大化的同时,确保整体系统能够保持正常工作状态。
        1.3 电力变压器继电保护的特点
        电力变压器继电保护具有高可靠性和实用性强的特征。在时代发展背景下,生产生活中所用到的电力设备更加精密,对电力能源供应的稳定性也提出了更高的要求。依托信息化技术和大数据技术构建起的继电保护系统,能够实现全方位的数据收集和整理,更加精准的分析电力变压器的运行状态,不仅能够及时做好报警工作,还能够为后续维修工作开展提供参考依据。同时,在电网系统建设不断完善的背景下,能够基于更加全面的数据收集分析,提升系统运行的技术水平,采用成本更小,更为便捷的方式处理系统故障,进而不断提升电力系统运行稳定性。
        2、常用保护技术
        2.1 瓦斯保护
        瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护两种,其是针对变压器的匝间短路、铁芯故障等内部故障类型的保护技术。瓦斯保护技术的核心元件是瓦斯保护器,其运行原理是基于电力变压器内部油面涨落进行判断的[1]。

正常工作状态下,油面会保持较为稳定的状态,但是在出现故障的情形下,油面则有可能出现迅速下降的情形,通过对油面变化情形的实时监测,如果出现油面速度下降较快的情形,则说明电力变压器运行出现不正常现象,引起瓦斯系统自动出现预警。瓦斯保护类型的划分则是依据变压器故障严重程度来划分的,在故障较为严重的情形下,绝缘体会由于分解作用缓慢的产生气体,并逐渐聚集在继电器的内部,这是继电器就会产生动作,出现接点闭合,称之为轻瓦斯保护,在这种情形下,继电保护器只会发出信号,不会产生跳闸现象。但是在出现严重故障情形下,则会在短时间内产生大量气体,同时集聚在油箱内,进而对继电器产生严重冲击,这时不仅会出现接点闭合动作,而且会直接出现跳闸现象,确保电力变压器系统运行安全。
        2.2 过电流动作保护
        过电流动作保护分为复压闭锁方向过流保护和零序方向过流保护两种,前者主要是对变压器相间故障进行后备保护,后者则是作为变压器中性点接地运行时接地故障后备保护[2]。复压闭锁方向过流保护的运行原理是在过流保护基础上,通过复压闭锁功能的设置,有效防止变压器在出现过载情形下出现的误动作,其元件包括低压元件和负序元件两个部分,在其中一个元件出现动作时,就可以起到复压过流保护的作用。而零序方向则是指由故障点流向各个接地中性点的方向,使用功率方向元件,就可以实现继电故障检测,从而达到继电保护的作用。
        2.3 差动保护
        差动保护包括比率制动差保护和差动速断保护两种形式,其运行原理是在变压器出现内部短路时,会造成三绕组变压器各侧短路电流变化,进而启动保护装置。比率制动差保护的特性,使其能够防止由于区外故障而造成的保护误动,提升区内故障保护的可靠性。差动保护则是在变压器区内故障较为严重时,通过对任意一相差动电流的保护判断,迅速完成故障切除,从而有效保障变压器和电网的整体运行安全。
        2.4 新型继电保护技术的应用
        新型继电技术包括网络技术、自动化综合控制技术和自适应控制技术等。在传统变压器继电保护技术中,主要是点式保护为主,在出现故障时,仅能够保护故障点的设备,无法及时将故障传输至控制中心,从而产生资源浪费情形。利用网络技术能够通过数据传输形式将各个设备连接在一起,达到统一管理的目的[3]。而自动化综合技术的应用,能够有效提升继电保护系统工作效率,减少系统运行对人力资源的依赖,从而提升电网系统经济效益。自适应控制技术的应用,能够更为准确的分析变压器设备的故障位置,提升故障排除的精准度,从而为提升电力变压器稳定运行奠定良好的基础。
        3、结束语
        在时代发展的背景下,电力系统运行稳定性和安全性要求不断提升,继电保护技术也在不断更新,对于电力部门而言,应当加大对新型技术的研究,提升其整体应用水平。尤其是在变压系统运行中,要通过多种新型技术的应用,有效提升继电保护水平,为社会生产生活提供稳定的电力能源保障。
        参考文献:
        [1]郑琪文,程方晓.电力系统继电保护不稳定原因及解决办法研究[J].科技风,2020(18):201-202.
        [2]徐路强.浅谈继电保护技术在电力变压器故障中的应用[J].电子世界,2019(24):170-171.
        [3]方争,胡砚芬.浅谈电力系统继电保护运行及新技术应用[J].中国新通信,2019,21(23):143.
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