浅谈10kV变压器故障继电保护技术

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年第4期   作者:邹志钦
[导读] 在电力系统的安全稳定运行中,10kV变压器起着至关重要的作用
        邹志钦
        国网泉州供电公司,福建 泉州 362000
        摘要:在电力系统的安全稳定运行中,10kV变压器起着至关重要的作用,但是后者受到环境条件、污垢淤积、绝缘保护损坏、设备老化等外部或内部因素的影响,存在一定的故障风险,而继电保护可将10kV变压器故障风险及损失控制在最小的范围内。对此,应深入研究了解10kV变压器中的继电保护装置及其保护技术,充分发挥继电保护技术的作用,提高10kV变压器和电力系统运行的安全、稳定和可靠。
        关键词:10kv;变压器;继电保护;故障;技术应用
        1 电力10kV变压器继电保护技术应用的含义
        1.1 电力10kV变压器继电保护的主要功能
        ①在实际的供电系统中进行继电保护技术的应用之后,一旦电力10kV变压器出现了故障之后,继电保护技术就能够对其发出的信号进行检测,从而快速的做出回应,相关的技术工作人员也能够第一时间进行处理工作,在这一过程中,应该确保继电保护技术中的保护技术能够彻底的发挥出来;②在实际的供电系统的运行过程中,10kV变压器一旦发生了故障情况时,继电保护器能够立即进行工作,从而快速的将电力变压器进行切点,这样就能使得其中发生的异常问题得到隔绝,防止其异常问题对整体的供电系统造成严重的影响;③众所周知,电力事业中的供电系统所涉及的设备、资源都是比较昂贵的,而继电保护技术的使用,也是对这些设备、资源的一种保护行为,确保供电力系统中的变压器能够正常的运行,而且即使发生了一定的问题,也能够第一时间被隔绝并且进行处理。
        1.2 电力10kV变压器继电保护技术应用的含义
        首先,10kV变压器中发生故障并且进行继电保护技术的应用之后,电力系统就能够快速的对其中出现的信号和状态做出反应,从而能快速的对变压器做出保护,防止出现巨大的损失;其次,继电保护技术在进行应用之后,就能够实现对电力系统的故障进行控制,也就是说,能够实现对事故的有效控制;最后,继电保护技术的应用,能够使得电力系统做到最高性价比的运行,这一点也是符合国内的可持续发展战略的。
        2 电力10kv变压器继电保护装置的主要特点
        电力10kV变压器继电保护管理技术具有较高的可靠性,使系统的维护和更新更加简单。在实际运行中,管理系统将信息在不同的层次上使用,数据集中在基于网络的数据库和规则库上。从软件开发人员的角度来看,系统升级和更新是基于方法库的。如果有问题,可以通过使用和数据共享来解决。数据统计分析具有较强的实用性。可以说,电力变压器的运行水平也可以进行远程监控。为实现微机保护装置的功能,包括串行通道,因此可以通过通信方式与远程计算机监控系统进行通信,使微机保护具有远程监控的功能,使变电站在无人的情况下也能实现实时监控存在。
        3  10kV电力变压器常见故障
        10kV变压器是电力系统之中最为常用的一种变压器,其使用环境非常复杂,且其常常应用于电力系统中较为重要的部分。因此,10kV变压器发生故障往往产生较为严重的后果。就故障发生部位来说,可将故障分为内部故障和外部故障两种。所谓内部故障是指变压器内部的故障,包括相间短路、绕组匝间短路及相间接地等故障。而外部故障是指发生在变压器外部的故障,常常指变压器单相接地故障及引出线绝缘套筒间的短路故障等。这些故障具体来说,分为以下几种。
        3.1 芯体故障
        这种故障主要因变压器各组成部分的绝缘老化,各部件间发生短路和断路等故障。一般主要有以下几种:内部绕组绝缘层老化发生的短路和断路,绕组铜线电阻过高而使变压器过热,绕组铜线受潮使得绝缘效果变差,变压器整体的机械故障及冲击电流造成的绕组机械故障等。
        3.2 变压器油故障
        变压器工作状态下温度往往很高,而变压器油由于冷却不及时往往因温度过高而造成氧化,这样往往会吸收空气中的水分和氧气,并在无形中降低系统的绝缘性能。而氧化造成的油泥也往往阻塞变压器,使得变压器散热性能变坏,易发生闪络放电等故障。


        3.3 磁路故障
        变压器的芯体内部绝缘老化或是其他故障往往会使变压器的磁路发生故障,使得变压器无法正常运行。
        3.4 结构方面故障
        这主要是指变压器和其他部件连接时,往往因接触不良而使整个变压系统局部过热,造成各种故障。其他故障原因,如变压器漏油,变压器油受潮,防爆管路故障等,也会造成这方面故障。
        4 解决电力10kV变压器故障的方法
        4.1 完善高压侧后备保护动作
        想要完善高压侧后备保护动作,需要在两圈变压器主变高压后备增设门电路,使其逻辑更为合理,在实际保护工作中,低压侧断路器断开并且高压侧电流较大,可以结合设定时间跳高压侧断路器,与两圈变压器后备保护相同,在三圈变压器后备保护工作中,也需要增设门电路,从而加强逻辑性,在实际工作中,如果低压侧断路器断开,或中压侧断路器断开,同时高压侧电流较大,查处规定范围是,需要结合预定时间跳低、中、高三侧断路器。
        4.2 实际应用过程中存在的问题以及解决方法
        三圈变压器在实际应用过程中,不仅会面临两圈变压器中存在的问题,还会面临高、中、低压测变压器运行引发的高压侧保护过流启动,并且低压侧断路器动作跳开高压侧断路器情况。为了避免这一问题,需要加强重视动作和时限相协调,从而减少电力变压器故障。
        5 继电保护技术在电力系统中的运用
        5.1 变压器继电保护
        在智能变电站继电保护系统中,相关保护元件是发挥保护功能的载体。在安装继电保护装置时,需要工作人员选择正确的安装方法,提升继电保护装置性能的同时,还能在正确的模式下,强化继电保护装置的运行能力。继电保护装置进入到运行状态,做好装置的非电量状态下的保护工作,需要在工作中加入保护模块,将保护模块与电缆建立连接关系,在安全的状态下避免保护装置出现问题,尤其是在非电量状态下,保护模块会发挥保护作用,防止保护装置出现跳闸等故障。
        5.2 正常状态下继电保护运行维护
        智能变电站运行过程中,继电保护运行维护技术,成为强化电力系统安全运行重要的载体,继电保护运行维护技术主要由以下装置和系统组成,装置包括继电保护装置、网络交换机以及报文分析仪装置,系统为变电站监控系统。工作人员应对上述装置和系统进行定期的巡视,根据巡视情况实施具体的措施,保证装置和系统具备保护功能。工作人员借助电子设备,构建信息管理体系,通过信息技术收集相关信息,一旦线路出现安全故障,信息管理系统会在第一时间内发出预警,工作人员按照流程处理出现的故障。在处理过程中,系统可将处理时采用的技术以及出现的相关信息参数,以电子数据的方式存储在网络内。此外,工作人员应对使用的光纤实施检修和维护措施,保证光纤的运行能力优于传统的电缆能力。工作人员应根据IEC61850标准,对继电保护装置实施全面的检测措施,将检测获得的数据,详细准确的记录在网络设备中,方便工作人员利用网络交换机,对电路内出现的问题进行查询。在智能变电站内建立完善的监控系统,需要应用SCD配置文件,要求工作人员确保文件的合理性,符合电力系统的运行标准。
        结语
        综上所述,为了提供给人们更安全的生活环境,我国相关工作人员需要对电力系统采取适当规范的保护措施,提高电力系统运行安全系数,提升工作人员的工作能力。现阶段我国工作人员普遍对变压器的运行状态格外关注,变压器的工作状态出现异常,将直接影响电力系统供电水平。工作人员对相关设施采取保护措施能够提升工作人员对电力系统的认识程度,加强工作人员的工作能力,有效促进工作人员之间的沟通交流机会,更好为人们进行供电作业。
        参考文献
        [1]曲维杰.电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].中国新通信,2019,21(24):100.
        [2]张安琪.电力系统继电保护技术的应用现状及发展趋势分析[J].科技视界,2019(35):138-139.
        [3]钱伟.电力变压器的继电保护技术的应用实践[J].集成电路应用,2020,v.37;No.321(06):74-75.
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