电力变压器的电气试验与继电保护

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:贺伟
[导读] 电气高压试验技术,具体来说便是对电气设备运行状态进行检验以及评测设备作业的一项可靠技术,
        贺伟
        国网山西省电力公司浑源县供电公司,山西省大同市037400
        摘要:电气高压试验技术,具体来说便是对电气设备运行状态进行检验以及评测设备作业的一项可靠技术,可以为电机、变压器等一系列电气设备的运行管理提供相应的技术支持,无论是刚购买的新设备,还是维修后的电气设备,在正式投入前都需要进行电气高压试验,以便对其性能以及相应的运行状态进行检测。因此,设备制造方、现场安装施工方以及运行方等有关现场交接以及检测的单位,都需要具备相应的电气高压试验技术条件和试验设备,对电气设备的安全可靠运行给予保障,在某种程度上使电力设备的安全稳定作用得到了提升和进一步维护。可见变压器电气高压试验技术在电力系统当中所承担的作用十分关键。本文对电力变压器的电气试验与继电保护进行了探讨。
        关键词:电力变压器;电气试验;继电保护
        1电力变压器电气高压试验要点
        1.1试验前准备工作
        为促使电力变压器电气高压试验能够顺利进行,在试验之前需要工作人员能够做好准备工作。工作人员针对试验过程中可能存在的潜在危险因素进行预测与分析,并制定制定合理的预防措施与解决措施,使得试验准确性与安全性可以得到提升。在此期间,工作人员要对电气高压试验过程中的安全防护措施是否到位进行检查,确保电源都能够提前进入到工作状态中,整个试验安全可以得到保障。
        1.2试验过程关键点
        在电力变压器电气高压试验期间,试验人员针对在试验中可能存在的问题要进行全面分析,在整个工作中,对于接线处理问题要给予更多重视与关注。在接线工作开展中,要严格按照相应工作标准进行,制定有效的接线方案,确保各环节接线工作能够有序进行,不断提升接线工作的有效性与合理性。除此之外,试验人员自身要具备较强综合素质与专业能力,对于试验期间的注意事项能够有正确认识,只有保证工作人员能够具备较强综合能力,试验工作才能顺利进行。因此,要及时做好试验人员的教育培训工作,保证通过培训并合格后,才可以进入到岗位工作中。对于试验过程中的湿度问题、温度问题要给予更多重视,创造良好试验环境,实现试验工作的顺利进行,使得最终试验结果可以得到保障。
        1.3试验数据分析
        在电力变压器电气高压试验工作开展过程中,不同的电气高压试验产生的试验数据可能会存在一定不同。因此,试验人员要做好试验数据分析工作,不仅要对试验内容以及所得数据进行判断,同时还要将数据信息与电力变压器具体情况之间进行有机结合,在此基础上,做好分析工作。针对电力变压器电气高压试验中出现的声音进行判断。比如,在电气高压试验中,如果电压符合试验标准与试验要求,那么在油箱中会产生微弱的放电声音。在此时,仪表指针不会发生变化。为使得试验工作能够有序进行,试验人员要根据具体情况,将电压数值适当调低,这样实际操作电压才能与试验电压之间保持相同,使得试验效率与试验质量可以得到全面提升。
        1.4试验设备与工频高压电分析
        对于试验设备分析以及工频高压电分析工作,要加强重视程度。在具体分析中,可以从以下几点展开:(1)试验设备分析。在电气高压试验期间,电力变压器相关设备在通电之后,其中的驱动保护、差动保护会产生动作,此类动作的出现会对电流表准确性产生直接影响,造成继电保护装置无法正常工作。为避免此类情况出现,在试验之前工作人员要做好设备分析工作,明确继电保护器是否处于良好的运行状态中。这样可以对电力变压器内,是否存在故障问题作出准确判断。在此基础上,可以实现电力变压器油色色谱分析,做好损坏元件的更换工作,直至电力变压器能够恢复到正常的工作状态中。(2)工频高压电分析。在试验工作的落实中,工作人员要对工频高压电进行全面分析与了解,如果在试验过程中,设备的电容量过大,那么在串联谐振设备中,会产生工频高压电。通常情况下,电力变压器自身就会产生一定的工频高压电。基于此,在电气高压试验工作开展中,选用的电源要确保性能稳定,结合试验实际情况,制定有效的试验方案,为试验共工作的展开提供有效引导。总之,要做好试验设备、工频高压电分析工作,使得最终试验结果准确性可以得到保障。


        2变压器继电保护
        2.1基本原理
        继电保护装置在自己的保护区范围内应具备对受保护部件进行区分的能力。当变压器在保护范围内发生故障时,继电保护装置应及时出口动作,不应该拒动;当在保护范围外发送故障时,继电保护装置又能做到不误动作。要实现这一功能,就需要充分考虑电力系统中电气量变化。变压器发生故障后,与未发生故障时相比,电压、电流等电气量会发生明显变化。
        (1)电流急剧增大。未发生故障时,电流为变压器的额定电流;发生短路后,变压器内将会出现数值远大于额定电流的短路电流,易烧毁变压器内的绝缘部分,造成内部局部过热,甚至烧毁变压器本身。
        (2)系统电压降低。当发生短路故障时会使变压器的相电压下降,尤其接近于短路点的电压值下降最多。
        (3)电流和电压之间的相位角发生变化。正常运行时的电流和电压的相位角是负载的功率因数角,发生短路故障时,相位角增大。
        (4)测量阻抗的变化。测量阻抗是测量点(保护安装处)电压与电流的比值。在正常运行时,阻抗是负载阻抗;当金属短路时,测量阻抗减小。
        2.2基本要求
        继电保护装置要完成它的任务,必须符合技术的四个基本指标:选择性、快速性、灵敏性和可靠性。对于电气设备发生故障,应尽量满足四个基本要求;若只是反映电气设备的异常运行(如变压器发出噪音,机体振动等),这四个基本要求的可以适当降低标准。
        (1)选择性
        选择性是当变压器发生短路时,继电保护只对保护区内的故障出口动作,并发出信号使故障发生处两侧的断路器跳闸,切除故障部分。对于保护区外的故障,能够做到不误动。
        (2)速动性
        继电保护装置的出口速度应尽量快,做到迅速排除故障,以减少设备和用户在大电流、低电压运行的时间,减少设备的损坏,提高系统的稳定性。一般必须快速清除的故障:①发电厂或重要用户的母线电压小于有效值(通常为额定电压的0.7倍)。②大容量发电机、变压器及电动机内部故障。③低电压线路的横截面是太小,以避免故障的时间延迟。④可能危及身体的安全,通讯系统造成强烈干扰。若单指变压器的话,变压器内部相间短路,接地短路和匝间短路,内部故障电流和励磁涌流的识别,不平衡电流和差动电流的区别,继电保护装置都应该能够快速、准确的动作。
        (3)灵敏度
        灵敏度是指保护装置反映保护范围内短路故障或不正常运行的能力。一般情况下,继电保护整定过程是在最大运行方式计算的,而灵敏性是在系统最小运行方式下计算的。满足灵敏度要求的继电保护,在规定的保护范围内,无论短路位置和类型,还是存在短路点的过渡电阻,都能够正确的动作。这不仅是在系统下的最大运行模式可以可靠的操作,而且考虑最严重情形时即在系统的最低运行模式下的大过渡电阻两相或单相短路故障也可以可靠运行。继电保护灵敏度高的可以识别变压器内部轻微匝间故障,扩大了保护的范围。
        (4)可靠性
        可靠性是继电保护最基本要求。以变压器为例,可靠性体现在当变压器发生内部故障时,继电保护装置能够可靠动作,不拒动;当发生外部故障时,不误动。
        3结束语
        综上所述,电力变压器电气高压试验工作的展开,对于高质量电能的提供,促进我国电力事业更好发展而言具有重要意义。而且电力变压器还是电力系统中的重要组成部分,对于系统运行会产生直接影响。因此,针对电力变压器电气高压试验工作,工作人员要给予更多关注,明确试验条件与需要注意的问题,严格按照流程、标准落实试验工作,这样最终试验结果的准确性也可以得到保障。
        参考文献:
        [1]刘威.电力变压器电气高压试验技术要点[J].黑龙江科学,2018,9(13):130-131.
        [2]王金龙.电力变压器电气高压试验技术要点探究[J].科学技术创新,2017,(26):108-109.
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