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关于高压配电设备变压器运行与继电保护的探讨段鹏

发表时间：2021/5/10 来源：《建筑科技》2021年3月上作者：段鹏

[导读] 高压配电是变压器的重要组成部分，高压变压器的运行和继电保护对整个供电系统的安全运行具有重要影响。电力部门特别注意高压变压器运行中存在的问题，以确保继电保护，及时检测高压变压器的故障，及时报警，充分利用高压变压器的应用优势，总结变压器经济运行和高压变压器运行中存在的主要问题，总结高压变压器继电保护策略。

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摘要：高压配电是变压器的重要组成部分，高压变压器的运行和继电保护对整个供电系统的安全运行具有重要影响。电力部门特别注意高压变压器运行中存在的问题，以确保继电保护，及时检测高压变压器的故障，及时报警，充分利用高压变压器的应用优势，总结变压器经济运行和高压变压器运行中存在的主要问题，总结高压变压器继电保护策略。
关键词：变压器；高压配电设备；运行问题；继电保护；策略
        变电站变压器的运行面临一系列电力使用问题，影响供电效率和质量，从而增加电网负荷。变电站变压器工作复杂。为了创造高质量的运行环境，防止变压器故障，提高变压器的运行效率，需要有集成的继电保护。
        一、变压器经济运行的分析
        变压器有效运行，降低变压器费用，改善传输经济。这里必须考虑到变压器的经济负载。变压器负荷变化的无功和有功功率的损耗之间存在非线性关系。变压器的最佳功率因数和最佳无功因数是最低功耗。在具有双绕组单台双绕组的变压器中，当负荷最高效率等于负载损耗于空载损耗时，单台三绕组变压器的最佳经济运行取决于其经济运行载荷因子。变压器的经济主要需要采取以下措施:(1)变压器运行方式合法选择。正确选择变压器是使变压器投入运行的有效手段，并根据变压器的实际情况采取适当措施。(2)变压器配置正确。更新旧变压器，然后选择“添加新变压器”。(3)变压器负荷相应调整。通常，测量值用于调整变压器之间的负荷经济性和削峰填谷。
        二、高压配电设备变压器继电保护的作用
        高压变压器的继电保护用于保护整个电力系统，而高压变压器的继电保护必须有选择地自动关闭，以确保快速可靠的保护。变频器继电保护利用电流、电压和油温的变化来确定变压器故障的性质和程度，并相应地作出反应和处理。当中继保护处于活动状态时，您可以通过检查是否是保护过程的快速中断来暂时删除报警音。此外，应注意明显的缺陷和其他明显的异常，例如对变压器中的油注入、过热燃油温度等，当气体作用时，可以判断变压器内部的故障。
        三、高压配电设备变压器运行存在的主要问题
        高压配电变压器运行的主要问题包括:
        1.电压问题。高压电源受运行期间湿度、气体和温度的影响，导致高压电网变压器断电，造成输入电压不稳定。当输入电流电路过载时，高压配电装置变压器由于磁场、内部信号等原因可能导致电压降，损坏变压器内部；当高压配电单元外线短路时，内部油面增加变压器液面下降，温度升高，电压波动；当高压变压器异常气体时，油箱变化和运行异常严重影响高压配电变压器的安全稳定运行。
        2.继电器干扰问题。在实践中，高压配电装置变压器的继电保护装置在工作人员使用高压配电装置变压器附近的电话或接触变压器外壳产生火花时容易受到电磁干扰，高压配电装置变压器部分。三是闪电、暴雨影响高压电源变压器和系统电气设备。当高压变压器受到电磁干扰时，可能会影响输入电路的运行。电磁干扰设备和电路以不同方式连接到电磁干扰源。变压器的实际工作电压严重依赖于高压变压器的电磁干扰，这主要是高压配电变压器的干扰和高压开关的干扰造成的，而明显的电压扰动则是同一布线电路传导耦合造成的，感应耦合和电容耦合。在高压开关领域，干扰电流是通过电缆芯线相互形成的，导致终端设备的共模干扰和高压配电设备变压器电压干扰。

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        3.变压器的操作。变电站运行时，需要对变压器运行中的操作进行支持和规划注意事项例如:(1)变压器运行时，应将其置于相应的系统中并保持负载协调，以实现有效的断开和负载；(2)变压器通电前后调整变压器状态，确认变压器电源开关处于正确位置，避免变压器损坏或安全事故；⑶变压器更换时，应事先检查是否有负载。如果存在明显的负担，则必须严格按照变压器基本规则制定有关规章；(4)变压器长期停用时，必须对变压器性能进行全面测试，以确保安全运行。
        四、高压配电设备变压器继电保护的措施
        1.变压器在高压配电设备中常用的继电保护形式。(1)气体保护。气体保护是一种保护装置，当信号立即被触发时，可在高压变压器运行期间触发。主要用于控制和保护高性能电压互感器故障或降油水平。(2)差动和电源保护。差动保护和电流保护是高压配电装置变压器中继保护最常见的模式形式。变压器内部组件故障或出口短路时，应使用瞬时触发实现控制保护。(3)防止过载。过载保护主要基于高压变压器的运行。变压器过载时，电涌保护器安装在高压配电装置变压器的电流保护，以控制和防止过电流事故。(4)温度信号保护和过流保护。温度信号保护是指结合高压配电设备变压器温度信号的变化状态，检查变压器运行异常和故障情况，报告变压器安全稳定的运行情况；过电流保护是高压配电变压器断电、气体保护、过电流保护和短路保护的一种保护形式。变压器外部电路实现时限跳闸控制。
        2.控制继电保护的有效性检测。（1）高压配电装置变压器运行期间，需要良好的控制和验证，以避免电流增大，并测试变压器继电保护。首先确定高压配电装置变压器指令的过渡区域，调整电源线，检查控制继电器时注意回路升压。两次检验后不能立即插件拔掉，以免变压器继电保护在高压配电装置中出现故障。但是，过了一段时间就可以拔掉。(2)控制定值区。对于高压变压器的微型机械保护装置，可以通过检查焊接点和机械特性，有效地控制整个规范来确定微型机械保护的完整规范。为了提高变压器的效率和传输能力，可以对数据进行标准化、规划和组合。在实践中，大断面或铜线可以固定在接地网上，解决对高性能电压变换器定值规范。(3)继电保护装置的运行和维护。为确保高压配电装置变压器安全稳定的运行状态，需要妥善管理继电保护设备，定期维护、维护、检测。
        3.抗干扰措施。(1)减少干扰源原因。高频电流注入高压变压器，设备电压可控，接地电阻降低，地阻抗性强，压接地网设计为低压，接地与变压器之间电压不同。(2)减少二次回路的干扰。为了减少高压变压器的电磁干扰，可以通过屏蔽电缆防止第二电路与电路之间的耦合，从而最大限度地减少由开关室和开关场引起的第二电路干扰。(3)提高设备接线干扰防护等级。对于高压配电设备变压器继电保护装置开关场输入位置电容接地，电缆线产生的电磁干扰由母线返回，保护电缆线干扰被屏蔽，装置电缆干扰防护等级。
        变压器的运行和高压配电继电器的保护对整个电力系统的安全稳定运行具有重要影响。电力部应高度重视高压配电装置变压器运行中存在的问题，做好继电保护工作，及时检测高压配电装置变压器故障，及时报警，及时故障排除。
参考文献：
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[2]吴磊.智能变电站继电保护可靠性研究[D].广东工业大学，2019
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[4]林琴.220kV变电站变压器运行及其继电保护措施探究[J].电子制作，2019（19）
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