配電變壓器繼電保護設(shè)計探討

摘 要：在整個電力系統(tǒng)中，配電變壓器是一個十分重要的部分，為了確保其安全高效的運行，就必須切實加強繼電保護設(shè)計工作的開展，才能更好地避免其故障的出現(xiàn)。因而文章基于這一背景，從配電變壓器繼電保護設(shè)計的內(nèi)容入手，探討了配電變壓器繼電保護設(shè)計要點。

關(guān)鍵詞：配電變壓器；繼電保護；設(shè)計

配電變壓器的繼電保護是一項系統(tǒng)而又復雜的工作，所以為了確保整個電力系統(tǒng)安全高效的運行，著力提高電力服務(wù)水平，就必須加強對配電變壓器中繼電保護設(shè)計工作的探討，才能更好地促進電網(wǎng)穩(wěn)定高效、安全經(jīng)濟的運行。

1 設(shè)計原則

在整個配電系統(tǒng)運行時，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障和出現(xiàn)異常，整個繼電保護裝置需要在最短的時間內(nèi)和最小的區(qū)域內(nèi)進行保護動作，自動地從系統(tǒng)中切除設(shè)備的故障，亦或是能將報警信號發(fā)給值班人員，值班人員就能結(jié)合所發(fā)出的報警信號將故障排除，從而將減少其給設(shè)備及相鄰地區(qū)的供電帶來影響。所以在對配電變壓器進行繼電保護設(shè)計時，應(yīng)切實掌握其設(shè)計內(nèi)容：

一是對≥6.3MV.A的工作變壓器和并列運行變壓器而言，≥10MV.A的備用變壓器和單獨運行變壓器而言，≥20MV.A的變壓器但是用電流速斷保護的靈敏性較差時，均應(yīng)設(shè)置差動保護裝置，而若變壓器的高壓側(cè)電壓是330KV時，應(yīng)設(shè)置雙重差動保護裝置。

二是變壓器的油箱內(nèi)部故障時，因為故障點的電弧和電流帶來的作用，導致變壓器油和其它的絕緣材料由于局部受熱分解形成的氣體，并直接從油箱的流向往油枕流出，一點故障較為嚴重，油就會快速的膨脹，同時生成諸多氣體，這就會出現(xiàn)劇烈氣體并夾雜著油，所以必須加強瓦斯保護裝置的安裝。

三是當變壓器因外部相間短路導致變壓器出現(xiàn)過流的情況時，應(yīng)緊密結(jié)合變壓器的容量及其運行的情況以及變壓器靈敏度的要求，應(yīng)盡可能地采取過電流保護[1]。

2 設(shè)計要點

一是在進行差動保護設(shè)計時，由于其作為整個繼電保護設(shè)計的主要內(nèi)容，所以必須加強對其的設(shè)計。在實際設(shè)計過程中，應(yīng)對配電變壓器的兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)根據(jù)正常的環(huán)流進行接線，在變壓器正常運行過程中，由于差動繼電器的電流為兩側(cè)電流互感器二次電流的差，此時接近于零，所以差動繼電器不會動作，保護動作也不會發(fā)生，所以為了及時地查找套管、引出線和內(nèi)部短路等變壓器故障，就應(yīng)選用雙重差動繼電保護裝置，從而確保配電變壓器在出現(xiàn)引出線、繞組等多項短路和繞組匝間短路等故障時進行縱聯(lián)差動保護，也可以對電流速斷進行保護，在各側(cè)斷路器實施瞬時動作保護。在具體的設(shè)計過程中，主要是將保護電流的回路與原差動保護CT二次繞組接獨立的CT，并在旁代過程中進行切換，而另外一套保護則與后備保護中的CT二次繞組相接，從而更好地確保旁代過程中的雙重保護措施均得以高效的運行，即便是在變壓器運行時外部出現(xiàn)了故障，導致差動繼電器的電流為零時，也能發(fā)出信號達到保護的作用[2]。

二是在瓦斯保護設(shè)計過程中，當變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)漏油、鐵心燒壞和匝間短路、絕緣裂化以及線圈斷線和油面下降等故障時，就會導致差動保護和其它的保護難以動作，但是瓦斯保護就能動作，而瓦斯保護主要是通過氣體繼電器實現(xiàn)，所以應(yīng)將其在在變壓器油枕和油箱連接的導油管中安裝，常見的瓦斯保護主要有輕瓦斯保護和重瓦斯保護，輕瓦斯保護主要是發(fā)出信號，主要是結(jié)合氣體的顏色和數(shù)量以及化學成分與可燃性等對故障的性質(zhì)和保護的原因進行判斷，從而及時的發(fā)現(xiàn)和處理故障，而重瓦斯保護主要是在斷路器跳閘之中，對氣體發(fā)生速度進行監(jiān)視，對氣體的特點和成分進行分析，從而對故障出現(xiàn)的原因和位置以及嚴重性等進行間接性的推測，當變壓器出現(xiàn)嚴重的突發(fā)性的故障時，就會將電源切斷或自動報警。

三是在過流保護設(shè)計過程中，當配電變壓器出現(xiàn)外部故障導致變壓器繞組過流時，亦或是變壓器的內(nèi)部存在故障時，差動保護與瓦斯保護作為后備保護。所以應(yīng)在配電變壓器中進行過流保護設(shè)計，在過流保護過程中，主要是在變壓器啟動時的最大電流負荷進行整定保護的裝置，能有效地預(yù)防中低壓側(cè)的母線故障。所以必須針對實際情況進行設(shè)計優(yōu)化。首先在對低壓配電變壓器進行過流保護時，由于配電變壓器的低壓側(cè)主要采取的三相三卷式的變壓器，所以高壓和中壓的阻抗保護難以保護低壓側(cè)的短路，難以滿足相鄰元件的后備保護，所以在低于和中壓以及高壓側(cè)就、則應(yīng)安裝復合電壓閉鎖過流保護裝置，結(jié)合零序方向?qū)嵤╅g隙保護和過流保護。其次是在高壓配電變壓器實施保護設(shè)計時，由于變壓器的高壓側(cè)過流保護對低壓側(cè)的母線的靈敏系數(shù)規(guī)定之后，變壓器的低壓和高壓側(cè)的斷路器和短路器上均應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的過流保護裝置，若低壓側(cè)的母差保護校驗停運開關(guān)故障和故障拒動等故障時，就可以利用這一裝置給低壓側(cè)的母線實施后備保護和主保護。但是為了避免弧光短路等非金屬性的故障時，導致阻抗保護的靈敏度不足情況的出現(xiàn)，我們就應(yīng)在高壓側(cè)設(shè)置保護變壓器熱穩(wěn)定的過流保護，從而更好地結(jié)合變壓器熱穩(wěn)定的要求，對其整定值進行確定。最后是當相間后備保護按遠后備原則配置時，應(yīng)躲過被保護變壓器所連接相鄰線路發(fā)生一相斷線時流過保護安裝處的負序電流，并與相鄰線路零序電流保護的后備段在靈敏度上配合，以防止負序過電流保護非選擇性動作[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，在整個配電變壓器運行中，繼電保護設(shè)計是否科學合理將直接對整個電力系統(tǒng)的安全高效運行帶來影響，所以為了確保繼電保護設(shè)計的科學合理性，作為新時期背景下的繼電保護設(shè)計人員，必須切實掌握其設(shè)計內(nèi)容，在日常工作中切實加強有關(guān)專業(yè)技術(shù)知識的學習，盡可能地確保配電變壓器的繼電保護設(shè)計的科學性，從而采取有效的設(shè)計措施，切實掌握其設(shè)計要點，尤其是應(yīng)加強差動保護設(shè)計工作的開展，才能更好地強化瓦斯保護設(shè)計和過流保護設(shè)計，從而最大化的確保配電變壓器運行的高效性，提高電力服務(wù)水平。

參考文獻

[1]陳良杰.對電力變壓器繼電保護設(shè)計的探討[J].通訊世界，2014，24：210-211.

[2]周海鯤.配電變壓器繼電保護設(shè)計[J].中國新通信，2015，09：123.

[3]周帆.關(guān)于配電變壓器的繼電保護的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，16：52.