斷路器跳躍引起變壓器損壞的改進(jìn)措施

歐陽(yáng)芳

摘 要：文章首先介紹了斷路器跳躍引起變壓器損壞的原因，然后從線路重合閘手合之后加速保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、重合閘方式、斷路器三相位置不一致保護(hù)角度提出了改進(jìn)措施，希望有利于改進(jìn)斷路器跳躍引起的變壓器損壞。

關(guān)鍵詞：斷路器；跳躍；變壓器；改進(jìn)措施

引言

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電力的依賴越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)供電質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。然而，目前我國(guó)的電力設(shè)備仍然存在一定的問(wèn)題，例如，斷路器跳躍引起變壓器損壞這類故障時(shí)有發(fā)生，不僅影響了電力持續(xù)穩(wěn)定可靠的供給，損壞了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還給居民生活和工業(yè)發(fā)展帶來(lái)了極大的不便，因此必須對(duì)斷路器跳躍引起變壓器損壞的原因進(jìn)行分析，并據(jù)此提出改進(jìn)措施。

1 斷路器跳躍引起變壓器損壞的原因

我們采用現(xiàn)場(chǎng)檢查和模擬事故的狀況的方式對(duì)一起斷路器跳躍引起變壓器損壞（如圖1）的原因進(jìn)行了分析。首先遠(yuǎn)方操控?cái)嗦菲?，然后發(fā)現(xiàn)分后即合跳躍的現(xiàn)象以及A相的斷路器的合閘的延遲現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)，然后斷開A相的斷路器現(xiàn)場(chǎng)的電氣，在回路之后進(jìn)行手動(dòng)的操作，以上現(xiàn)象還是反復(fù)出現(xiàn)。這就證明A相的斷路器的機(jī)構(gòu)是有問(wèn)題的。深入檢查之后，發(fā)現(xiàn)一級(jí)閥同電磁鐵間脫扣的裝置沒有出現(xiàn)異常。根據(jù)分析得知，閥套卡滯與斷路器的合閘的一級(jí)閥的撞桿是這起變壓器損壞事故的原因。

圖1 斷路器跳躍引起變壓器損壞

以故障發(fā)展的角度為出發(fā)點(diǎn)，故障斷路器在首次非同期合閘時(shí)，線路的保護(hù)零序加速的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)跳開斷路器之后，發(fā)生故障的電流也隨即消失掉。變壓器的廠家認(rèn)為：導(dǎo)致高壓繞組產(chǎn)生放電并損壞變壓器是由于由變壓器的高壓側(cè)斷路器于很短的時(shí)間里，對(duì)斷路器跳合引起了電壓的突變，進(jìn)而產(chǎn)生了周期性的衰減振蕩波，并于變壓器的繞組內(nèi)產(chǎn)生了諧振的過(guò)電壓，導(dǎo)致繞組絕緣損壞。

2 斷路器跳躍引起變壓器損壞的改進(jìn)措施

2.1 線路重合閘手合之后加速保護(hù)

斷路器在首次非同期進(jìn)行合閘之后，線路的保護(hù)裝置會(huì)加速保護(hù)動(dòng)作，而斷路器的保護(hù)裝置三相、A相會(huì)出現(xiàn)跟跳的動(dòng)作，此時(shí)斷路器的A相會(huì)跳開，并同時(shí)給對(duì)側(cè)發(fā)射允許的信號(hào)；對(duì)側(cè)變電站線路保護(hù)裝置縱聯(lián)的零序方向以及縱聯(lián)的變化量方向?qū)嵭斜Ｗo(hù)動(dòng)作，對(duì)側(cè)變電站的2斷路器的A相進(jìn)行跳開，進(jìn)而使得線路的A相失去壓力；線路的遠(yuǎn)方跳閘方式是雙通道的“二取二”再加上“就地判別”的形式，在線路產(chǎn)生過(guò)電壓以及斷路器的失靈狀況時(shí)，可以通過(guò)遠(yuǎn)傳，來(lái)造成對(duì)側(cè)的斷路器跳閘，進(jìn)行故障的隔離。綜合起來(lái)，對(duì)線路的保護(hù)主要從以下方面進(jìn)行：（1）要對(duì)保護(hù)裝置里的開放合閘的故障保護(hù)判據(jù)進(jìn)行完善，保證它能夠在線路的空充電的情況中使得側(cè)線路在合閘時(shí)可以快速的跳閘，且閉鎖掉重合閘；（2）要引出線路的保護(hù)裝置的手合加速的保護(hù)動(dòng)作的接點(diǎn)同斷路器的失靈保護(hù)和過(guò)電壓的保護(hù)同經(jīng)通道，讓對(duì)側(cè)的斷路器跳閘；在進(jìn)行遠(yuǎn)方跳閘的情況下，要對(duì)重合閘進(jìn)行放電，采用閉鎖重合的方式。

2.2 斷路器失靈保護(hù)

添加具備電氣量的判據(jù)三相不一致的保護(hù)，并且起用斷路器的失靈回路，對(duì)斷路器的失靈保護(hù)定值進(jìn)行核算，保證在高壓的一側(cè)的一相斷路器的發(fā)生拒動(dòng)狀況時(shí)候，發(fā)電機(jī)和繼電器中的元件可以進(jìn)行可靠的動(dòng)作，并且具有一定的裕度，從而防止發(fā)電機(jī)被燒壞。

斷路器非全相的開斷指的是：在正常的操作運(yùn)行中，分相的操作斷路器是處于非全相開斷的狀態(tài)的。它有以下可能兩種可能的情況：（1）命令合閘的時(shí)候非全相的合閘；（2）命令跳閘時(shí)候的非全相的跳閘。

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，分相進(jìn)行操作的斷路器，僅僅需要考慮到相拒動(dòng)情況。對(duì)斷路器非全相的開斷以及斷路器的失靈保護(hù)都作這樣的要求：操作的時(shí)候會(huì)存在產(chǎn)生一相拒合或者一相拒跳的可能，由于需要發(fā)電機(jī)組退出運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，第一步應(yīng)該將機(jī)組的出力降低為比較低的數(shù)值，再斷開掉高壓的斷路器，和系統(tǒng)進(jìn)行解列。此時(shí)如果一相的斷路器出現(xiàn)拒跳狀況，就會(huì)形成系統(tǒng)單相同發(fā)電機(jī)組聯(lián)系不正常的運(yùn)行狀態(tài)，因此不能將該單相的電流控制為零，并且在一定的時(shí)間之后，所形成的負(fù)序電流可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組的序電流的繼電器動(dòng)作。除此之外，正因?yàn)楦邏簜?cè)的斷路器發(fā)生拒跳狀況，即使繼電的保護(hù)器可以正確的進(jìn)行動(dòng)作，也不可能中止掉這種異常的狀況。隨著時(shí)間的積累，長(zhǎng)期單相同系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，必然會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)過(guò)熱而燒壞發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，造成嚴(yán)重故障。

解決以上問(wèn)題的唯一方法就是：要及時(shí)的斷開聯(lián)接于母線上面的所有其他連線，要求也要同上面陳述的斷路器失靈的保護(hù)類似，然而，需要注意的是不可以要求讓繼電保護(hù)器來(lái)直接起動(dòng)斷路器的失靈保護(hù)。進(jìn)行斷路器的非全相的開斷處理的時(shí)候，連續(xù)跳開母線的全部斷路器保護(hù)的回路是通過(guò)繼電器進(jìn)行起動(dòng)的，然而必須通過(guò)系統(tǒng)的狀態(tài)判別的元件來(lái)進(jìn)行控制。此外，繼電器進(jìn)行動(dòng)作之后，在經(jīng)過(guò)短暫的延時(shí)，起動(dòng)會(huì)跳開母線。此系統(tǒng)的狀態(tài)判別的元件是高壓的變壓器以及高壓的側(cè)電流的互感器里面的零序電流元件，它的電流的起動(dòng)值應(yīng)該同發(fā)電機(jī)的繼電器負(fù)序的電流的起動(dòng)值互相配合，從而確保發(fā)電機(jī)中繼電器里的起動(dòng)變壓器元件可以進(jìn)行可靠的動(dòng)作，并具備一定的裕度。

2.3 重合閘方式

電力系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)例證明架空線路的大多數(shù)故障為瞬時(shí)性，而永久性的故障還占不到10%，因此，當(dāng)繼電保護(hù)的動(dòng)作切除了故障之后，電弧自動(dòng)的熄滅了，大多數(shù)短路處的絕緣可以恢復(fù)。所以，自動(dòng)把斷路器重合，能夠增強(qiáng)供電可靠性，降低停電率，采用自動(dòng)重合閘也利于增大高壓的線路送電的容量、提升電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定的水平。自動(dòng)的重合閘技術(shù)是保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行的關(guān)鍵手段，國(guó)內(nèi)外的電力系統(tǒng)已經(jīng)普遍的采用了這種手段。從發(fā)電機(jī)制造的參數(shù)的角度看，自動(dòng)重合閘技術(shù)有承擔(dān)高壓線路的單相重合閘能力，能夠承擔(dān)線路重合閘的沖擊。因此，高壓的輸電線路要普遍采用自動(dòng)的重合閘。

2.4 斷路器三相位置的不一致保護(hù)

斷路器采用斷路器三相位置的不一致保護(hù)具有以下好處：當(dāng)斷路器發(fā)生故障的時(shí)候，線路的手合零序的加速保護(hù)可以于斷路器每跳躍100ms之后才動(dòng)作，并且當(dāng)斷路器的三相位置不一致的時(shí)候保護(hù)的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，使其來(lái)不及動(dòng)作。除此之外，其他的保護(hù)不動(dòng)作時(shí)，當(dāng)由于液壓的機(jī)構(gòu)導(dǎo)致多次跳躍時(shí)，使用三相的不一致保護(hù)動(dòng)作之后還是不可以解決問(wèn)題，那么可以采用在斷路器的保護(hù)中加上具備電氣量判據(jù)三相的不一致保護(hù)的方式。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，斷路器跳躍引起變壓器損壞的改進(jìn)措施有很多，每一種方式都有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景。因此，在具體的實(shí)踐中我們要具體問(wèn)題具體分析，采用最合適的方式來(lái)減少甚至杜絕斷路器跳躍引起變壓器損壞的事故的發(fā)生，保證電力持續(xù)穩(wěn)定的供給，既保證了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益又能夠提高居民的生活質(zhì)量和我國(guó)的工業(yè)的水平。

參考文獻(xiàn)

[1]周德才.最佳重合閘方案的研究[J].繼電器，2005（9）：131-135.