電力變壓器繼電保護(hù)

江洪

摘 ? 要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，社會(huì)對(duì)于電力能源具有了更高的要求。在電廠運(yùn)行中，變壓器是其中的重點(diǎn)設(shè)備，如果在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生故障問(wèn)題，則將對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。在該種情況下，繼電保護(hù)裝置得到了應(yīng)用，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性起到重要的保障效果，對(duì)于電力的穩(wěn)定供應(yīng)具有十分積極的意義。在本文中，將就電力變壓器繼電保護(hù)進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：電力變壓器 ?繼電保護(hù) ?設(shè)計(jì)方式

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（b）-0072-02

在現(xiàn)今城市發(fā)展中，對(duì)于電力穩(wěn)定性提出了較高的要求。而在實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行中，也將因受到多方面因素的影響而發(fā)生故障，并因此對(duì)城市的發(fā)展與企業(yè)運(yùn)行造成影響與損失。在該情況下，即需要積極做好繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

1 ?電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，繼電保護(hù)是非常重要的組成部分。當(dāng)變壓器在運(yùn)行當(dāng)中發(fā)生故障，在電流、溫度以及電壓方面將因此發(fā)生變化，且繼電保護(hù)能夠根據(jù)變壓器故障的性質(zhì)、范圍進(jìn)行判斷，將故障信息實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)終端的傳輸，以此使工作人員能夠及時(shí)進(jìn)行故障的維修。在具體繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中，需要能夠根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)與選型等方面嚴(yán)格把關(guān)，以此對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的作用與功能進(jìn)行充分發(fā)揮。

2 ?常見(jiàn)故障類(lèi)型

2.1 電流互感器故障

在變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中，電磁感應(yīng)是電力互感器運(yùn)行的原理，其主要功能即是將原本較大數(shù)值電流實(shí)現(xiàn)對(duì)小電流的轉(zhuǎn)換。在運(yùn)行過(guò)程中，如果電流互感器絕緣部位出現(xiàn)故障如破裂等情況，則將使電流出現(xiàn)竄出等問(wèn)題，并因此對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至可能因此導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)。

2.2 計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)故障

在現(xiàn)今計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，在繼電保護(hù)工作當(dāng)中，計(jì)算機(jī)型變壓器繼電保護(hù)裝置也逐漸得到了應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，如果存在輸入功率不足的問(wèn)題，則將因此使系統(tǒng)控制在電壓數(shù)值輸出方面存在減少的情況，并因此影響到系統(tǒng)電力數(shù)值的正常運(yùn)行。

2.3 二次回路故障

在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，電壓互感器是其中的核心部分，能夠在運(yùn)行中排除電力系統(tǒng)中過(guò)高的電壓。當(dāng)電壓互感器承受較大電阻負(fù)載時(shí)，在承受的二次電壓數(shù)值方面，同一次電壓數(shù)值具有正比的關(guān)系。此時(shí)，如果出現(xiàn)電阻降低等情況，則很可能因此導(dǎo)致短路問(wèn)題的發(fā)生。在開(kāi)口三角電壓數(shù)值不穩(wěn)定時(shí)，則將因此導(dǎo)致故障問(wèn)題的發(fā)生。這是因在電壓互感器中，其中的鐵芯很容易因電壓升高而影響到穩(wěn)定性，對(duì)此，在實(shí)際對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)故障進(jìn)行處理時(shí)，電壓互感器短路問(wèn)題是需要重視的部分。

3 ?繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方式

3.1 瓦斯保護(hù)設(shè)計(jì)

在瓦斯保護(hù)中，主要是對(duì)變壓器的內(nèi)部故障、匝間短路以及鐵芯故障進(jìn)行反映。在變壓器瓦斯保護(hù)當(dāng)中，瓦斯繼電器是其中的核心元件，并通過(guò)油枕同油箱間的瓦斯繼電器判斷在變壓器內(nèi)部當(dāng)中是否存在故障問(wèn)題。當(dāng)變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)，絕緣物在分解的過(guò)程中將以緩慢的方式形成氣體，并逐漸聚集到繼電器當(dāng)中，此時(shí)繼電器將發(fā)生動(dòng)作，閉合節(jié)點(diǎn)，該方式即稱(chēng)之為輕瓦斯保護(hù)，該方式通常僅僅作為發(fā)信應(yīng)用，而不應(yīng)用在跳閘。如故障較為嚴(yán)重，在變壓器內(nèi)部，則將具有較多的氣體在油箱中存在，強(qiáng)烈油流也將因此沖擊繼電器，此時(shí)重瓦斯動(dòng)作節(jié)點(diǎn)則將閉合，在跳閘后發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，即為重瓦斯保護(hù)。

3.2 復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)

在該保護(hù)方式中，主要為變壓器相間故障的后備保護(hù)進(jìn)行應(yīng)用。該保護(hù)方式的原理，即是在過(guò)流保護(hù)基礎(chǔ)上對(duì)復(fù)壓閉鎖功能進(jìn)行增加，避免變壓器在運(yùn)行中因過(guò)載出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)作。復(fù)壓閉鎖元件由負(fù)序元件以及低壓元件構(gòu)成，在滿(mǎn)足兩個(gè)元件當(dāng)中一個(gè)動(dòng)作要求后，即能夠進(jìn)行開(kāi)放復(fù)壓過(guò)流保護(hù)，在電流滿(mǎn)足動(dòng)作值后即能夠動(dòng)作出口。

3.3 零序過(guò)流保護(hù)

在該保護(hù)中，即是變壓器中性點(diǎn)接地發(fā)生故障情況下的后備保護(hù)。當(dāng)變壓器在運(yùn)行中發(fā)生接地短路情況時(shí)，則將從故障點(diǎn)流向接地中性點(diǎn)位置，該方向也即是零序功率方向。在線(xiàn)路的兩側(cè)設(shè)置有接地中性點(diǎn)，對(duì)零序電流的保護(hù)選擇性做出保證，通過(guò)功率方向元件的應(yīng)用，即能夠有效的判斷零序功率方向，對(duì)零序方向繼電器進(jìn)行應(yīng)用。在該過(guò)程中，因只能反映單相接地故障，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)其余接地故障時(shí)則不會(huì)出現(xiàn)零序電流，且在零序電流保護(hù)情況下，其余故障也不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生干擾。

3.4 差動(dòng)保護(hù)

在具體變壓器繼電保護(hù)當(dāng)中，差動(dòng)保護(hù)也是經(jīng)常應(yīng)用到的方案類(lèi)型。在該方式中，將對(duì)變壓器兩端電流的差額情況進(jìn)行體現(xiàn)，通過(guò)一定動(dòng)作對(duì)保護(hù)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并以此獲得好的處理效果。在變壓器兩端，電流互感器同極性端在回路中具有串聯(lián)的連接形式，差動(dòng)繼電器在環(huán)路中則以并聯(lián)形式存在，流入到差動(dòng)繼電器的電流，即是這兩端互感器電流的差。在實(shí)際處理中，即需要對(duì)兩端互感器的接線(xiàn)與變比進(jìn)行科學(xué)的選擇，保證其能夠始終運(yùn)行在區(qū)外故障中，且兩端電流具有一致的向量，此時(shí)，進(jìn)入到繼電器的電流數(shù)值為0。

4 ?未來(lái)發(fā)展方向

在技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，未來(lái)繼電保護(hù)將向著以下方向發(fā)展：第一，軟件系統(tǒng)應(yīng)用。在現(xiàn)今企業(yè)運(yùn)行中，所應(yīng)用的都是智能變電器與電網(wǎng)，主要通過(guò)軟件方式進(jìn)行操作。其功能則包括有定時(shí)記錄分析、“三遙”數(shù)據(jù)處理、故障警報(bào)以及信息查詢(xún)等。通過(guò)二次設(shè)備實(shí)驗(yàn)記錄，工作人員在保證數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行填寫(xiě)與整理，以此對(duì)繼電保護(hù)信息共享目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，軟件系統(tǒng)還能夠連接圖像庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算二次設(shè)備的故障與缺陷進(jìn)程，以此對(duì)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)進(jìn)行分析。在未來(lái)發(fā)展中，繼電保護(hù)也將向著智能化方向發(fā)展，在系統(tǒng)編程的情況下控制電力系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)記錄與共享等工作，包括有對(duì)非硬件問(wèn)題的處理，減少人員勞動(dòng)量;第二，數(shù)據(jù)庫(kù)。在電力系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)是重要的應(yīng)用，并在發(fā)展中具有了多樣的組織形式，不僅能夠?qū)?dòng)態(tài)存儲(chǔ)以及非結(jié)構(gòu)性管理功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，且能夠處理、整理數(shù)據(jù)。在未來(lái)發(fā)展中，其在對(duì)大量處理方式記錄的情況下，則能夠根據(jù)客戶(hù)需求對(duì)相關(guān)功能進(jìn)行設(shè)置，以不同方式提升自身完整性，科學(xué)劃分訪問(wèn)范圍;第三，系統(tǒng)共享。在技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)具有了更為廣泛的應(yīng)用范圍，并因此對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了較大的影響。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，即需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用搜集信息數(shù)據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的不斷完善。同時(shí)，在共享發(fā)展模式下，企業(yè)也能夠?qū)⒆陨頂?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的上傳，在對(duì)繼電保護(hù)信息共享率提升的基礎(chǔ)上對(duì)電力行業(yè)發(fā)展進(jìn)程起到積極的推動(dòng)作用。

5 ?結(jié)語(yǔ)

在上文中，我們對(duì)電力變壓器繼電保護(hù)進(jìn)行了一定的研究?？梢哉f(shuō)，繼電保護(hù)已經(jīng)成為了目前保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要組成部分，在未來(lái)工作中，也需要進(jìn)一步做好相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用，不斷提升電力行業(yè)發(fā)展水平。

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