探讨电力系统中变压器的继电保护措施

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月第12期   作者:赵晓丹
[导读] 电力变压器作为电力系统的重要设备,其对电力系统安全稳定的运行具有非常大的影响,一旦电力变压器运行中发生故障,就会给电力企业带来无法估量的损失。
        赵晓丹
        国网山西省电力公司检修分公司,山西 太原 030032
        摘要:电力变压器作为电力系统的重要设备,其对电力系统安全稳定的运行具有非常大的影响,一旦电力变压器运行中发生故障,就会给电力企业带来无法估量的损失。近年来在科学技术快速发展的新形势下,为了能够有效的保障电力变压器运行的安全,对电力变压器继电保护提出了更高的要求。通过有效的提高继电保护装置的功能,从而有效的保证电力系统安全、稳定的运行。文中从电力变压器继电保护装置的配置原则入手,通过优化电力变压器继电保护措施从而提高变压器继电保护运行水平。
        关键词:电力变压器;继电保护;配置原则;保护措施
        1电力系统继电保护的作用与任务
        1.1电力系统继电保护的作用
        当电力系统的被保护元件发生故障的时候,继电保护装置能够将故障有选择性的、自动地、迅速的从电力系统当中进行切除,从而能够保证没有故障的部分能够迅速的恢复正常的运行,能够使得故障元件能够幸免于继续遭受损害,能够在很大程度上减少停电的范围。
        1.2电力系统继电保护的主要任务
        电力系统当中继电保护的主要任务便是对继电保护所涉及的一系列图形、文件、表格、数据等进行浏览、删除、修改以及输入。而且电力系统继电保护管理对象的层次较多,结构也较为复杂,而且还涉及几乎所有的一次和二次设备参数、统计分析、运行状态、图档管理,甚至还涉及到人事信息等事物的管理,而且各个层次保护专业分工也比较精细,这便使得数据库以及表的种类十分多,利用继电管理系统能够在很大程度上提高数据使用的准确性以及工作的效率。而且在电力系统当中,还存在着诸如二次回路设计不够合理、保护装置软件不够完善、参数配合不好、设备也较为老化、元器件质量较差以及未执行反措等原因,从而导致运行的继电保护设备出现一定的故障,在一定程度上对设备的运行产生影响,甚至还会影响到电网安全稳定的运行,因此,应该对继电保护的故障的排除进行高度的重视,认真开展好电力系统的继电保护。
        2电力变压器继电保护技术常见问题
        2.1变压器瓦斯保护和绕组故障
        产生电力变压器瓦斯保护故障的主要原因是保护动作出现误动,而引起瓦斯出现保护动作主要原因有:一是变压器在加注油料时没有将油料中的空气完全排除干净,以至于造成变压器随着气温上升,空气压力增加最终引起瓦斯松动,从而造成了瓦斯保护误动;二是变压器出现短路和瞬间升温,故障部位在此时会产生大量气体就会引起变压器瓦斯保护动作出现;三是变压器内部电阻和结构功能上出现故障,会直接影响变压器正常运行最终出现瓦斯故障;四是变压器密闭不够严格或者是出现严重渗漏,导致变压器内部油位迅速下降,这会导致保护装置跳闸,最终将变压器切除在电力系统之外,使其停止工作。变压器在继电保护技术操作过程中通常会出现绕组断线,相同绕组之间出现短路多点进行接地,以及绕组的匝间出现短路等问题,产生绕组故障的主要原因是在制造、运行以及后期的检修的某一环节技术操作失去规范。
        2.2变压器操作故障
        变压器在实际运行工作,将变压器低压侧断开之后再进行检修工作。高压侧的断路器受到主变电流冲击之后正常闭合状态下低压侧断路器就会送出负荷,长时间对主变电流进行冲击,低压侧断路器和电流互感器之间就会出现短路,那么就会导致差动保护无法动作。高压侧的后备保护设备母线会因为主变电压的阻抗较大无法开展动作保护,低压侧母线也会因此不能正常进行并联启动回路开放高电压侧过流保护,最终就会导致变压器出现故障并不能及时将变压器跳闸切除故障。


        2.3变压器油位和油质变坏故障分析
        变压器在实际运行中如果出现油位过低现象就会出现瓦斯保护误动作。变压器温度过低、长时间漏油和渗油都会引起变压器出现油位过低现象。变压器油位过高时就会出现溢油现象,而周围外界和内部环境的变化以及负荷情况都会对变压器油温变化产生影响。
        3继电保护技术改进措施
        3.1变压器的轻瓦斯保护和重瓦斯保护
        在电力系统中,若变压器内部发生了故障,比如说变压器绕组的绝缘发生了劣化现象,变压器的绝缘套管内部发生了故障,变压器绕组内部发生断线现象,变压器绕组之间发生了匝间短路现象,变压器绕组的铁芯出了故障,变压器绕组之间发生了层间短路现象,变压器油面发生了下降现象,变压器油箱漏油,变压器导线焊接不良,变压器的分接开关发生了接触不良等现象,这就要求装设在变压器线路中起到保护变压器内部故障的瓦斯保护要立即、灵敏、可靠的动作,排除故障。瓦斯保护是电力系统中变压器的最主要的保护环节,它分为变压器的轻瓦斯保护和重瓦斯保护,瓦斯保护可以反映变压器油箱内的所有故障状态。若变压器是油浸式的,当该类型的变压器内部发生故障时,变压器的绝缘材料在电弧的作用下会受热,其绝缘材料将会发生分解现象,该绝缘材料将会释放出许多的气体,该气体将会沿着变压器的油箱向油枕方向流动。若油浸式变压器的内部故障越是严重,释放出的气体流动的速度越快,否则流动的较慢。这种能表明变压器绝缘材料受电弧作用发热而分解产生的气体的气流与变压器的油流而发生动作的保护称为气体保护,也叫变压器的瓦斯保护。
        3.2变压器的电流速断保护
        当变压器电源侧绕组出现焊接不良现象,变压器电源侧绝缘套管出现破裂现象,变压器电源侧引出线出现故障时,变压器的瓦斯保护就不再起作用了,因为瓦斯保护只能反应变压器的内部故障状态,此时怎么办呢?可利用装设在变压器电源侧的电流速断保护作为其主保护。作为保护变压器电源侧的电流速断保护装置,其动作快速,而且接线比较简单,但是,它也存在一定的缺陷:由于电流速断保护装置动作值比较大,致使其保护范受限,保护范围会比较短。致使多数电
        流速断保护装置只能保护变压器原边绕组的一部分,而且有的时候电流速断保护装置的灵敏度还不能达到要求。尽管电流速断保护装置有上述的许多缺陷,但是对于较小容量的变压器来说,通常还是采用电流速断保护装置作为其主保护,同时使用其它保护作为其后备保护。
        3.3变压器油位油温油质故障排除
        值班人员应该时常对油位上升或者是下降变化情况进行检查,油位过低时需要检查其原因并采取相关解决措施,油位过高时将油箱内的油适当放出部分,保证变压器安全稳定的运行。变压器在运行过程中出现油温过高过热现象,应该立刻对变压器油温冷却装置进行常规检查来确保其是否正常运行,检查变压器是否存在超负荷或长时间高温运行,从而来采取相关预防措施和解决措施。
        结束语
        电力变压器作为电力系统中不可或缺的重要设备,需要科学合理设置继电保护装置,这不仅能够有效的降低维护和检修的费用,而且能够有效的防范安全事故的发生,是保证电力系统安全稳定运行的关键所在。
        参考文献
        [1]成花丽.浅谈继电保护在变电站中的应用及特点[J].科技创新导报,2019
        [2]戴志辉,王增平.继电保护可靠性研究综述[J].电力系统保护与控制,2015.
        [3]王峻.浅谈电力变压器的继电保护[J].科技创新导报,2019.
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