淺談繼電保護(hù)在電力變壓器中的應(yīng)用現(xiàn)狀

摘 要：電力是目前應(yīng)用最為廣泛的能源，電網(wǎng)規(guī)模也在逐年增加。作為電網(wǎng)關(guān)鍵部件的電力變壓器，運(yùn)作符合也在不斷增大，因此也導(dǎo)致電力變壓器故障頻率不斷升高，用電穩(wěn)定性面臨挑戰(zhàn)。繼電保護(hù)可以對(duì)電力變壓器起到全方位的保護(hù)，保障變壓器穩(wěn)定運(yùn)行，降低變壓器故障給電網(wǎng)帶來(lái)的沖擊。因此，了解繼電保護(hù)在電力變壓器中的作用機(jī)理和保護(hù)應(yīng)用，能夠有效促進(jìn)繼電保護(hù)在電力變壓器中的應(yīng)用水準(zhǔn)，提高用電穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);電力變壓器;應(yīng)用

隨著社會(huì)發(fā)展，人們生產(chǎn)生活對(duì)于電能的需求越來(lái)越大，因此我國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模也不斷增加。變壓器是電力系統(tǒng)中最主要的部件，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷增加，變壓器負(fù)荷也隨之增加，導(dǎo)致變壓器故障發(fā)生頻率越來(lái)越高。繼電保護(hù)裝置在電網(wǎng)中的應(yīng)用，有效降低變壓器故障頻率，保障生活生產(chǎn)的用電穩(wěn)定性。因此，了解繼電保護(hù)在電力變壓器中的應(yīng)用具有重大意義。

1 繼電保護(hù)在電力變壓器中的運(yùn)作機(jī)理

電力變壓器繼電保護(hù)是針對(duì)變壓器中的構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)。在電網(wǎng)供電的基礎(chǔ)上，當(dāng)變壓器的特定元件發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置就會(huì)做出斷電保護(hù)反應(yīng)，并且快速對(duì)故障元件進(jìn)行分析，剔除故障元件保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。繼電保護(hù)裝置的保護(hù)動(dòng)作包括停機(jī)、跳閘等。繼電保護(hù)在實(shí)際運(yùn)作時(shí)，需要多個(gè)部件相互配合才能完成對(duì)電力變壓器的保護(hù)，一般繼電保護(hù)的程序包含輸入、監(jiān)控、分析處理和操作執(zhí)行四步。在繼電保護(hù)裝置安裝完成之后，要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試，保證繼電保護(hù)裝置能夠精準(zhǔn)檢測(cè)故障信號(hào)，并且給出可靠的執(zhí)行操作。繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行和完善的基礎(chǔ)設(shè)施密不可分，要保證繼電保護(hù)裝置能夠滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求。當(dāng)電力系統(tǒng)中變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，正在運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置會(huì)檢測(cè)到故障信號(hào)，并且執(zhí)行保護(hù)操作，將變壓器故障元件從電力系統(tǒng)中屏蔽出去，維持電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置能夠有效減少變壓器故障給電力系統(tǒng)帶來(lái)的沖擊，加速電力系統(tǒng)故障排查速度，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

2 電力變壓器繼電保護(hù)在特點(diǎn)

2.1 繼電保護(hù)可靠性高

繼電保護(hù)能夠在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，最主要的原因就是繼電保護(hù)具有很強(qiáng)的可靠性。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)建立了完善的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，保障電力變壓器可以收集到可靠的數(shù)據(jù)。變壓器繼電保護(hù)裝置能夠依據(jù)信息庫(kù)，對(duì)電網(wǎng)中的信號(hào)進(jìn)行收集和判斷，當(dāng)故障信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，能第一時(shí)間做出反應(yīng)，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。同時(shí)，完善的信息數(shù)據(jù)庫(kù)能夠幫助維修人員快速查找故障部位，并且為后續(xù)維修和維護(hù)提供參考依據(jù)。

2.2 繼電保護(hù)實(shí)用性強(qiáng)

電力變壓器在電網(wǎng)中運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)各種故障問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和共享能夠有效提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的判斷能力，提高繼電保護(hù)的實(shí)用性。繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)γ恳淮喂收线M(jìn)行數(shù)據(jù)記錄并且進(jìn)行反饋，以此幫助建立更加完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，增加下一次繼電保護(hù)的反應(yīng)速度，促進(jìn)故障有效解決，提升用電穩(wěn)定性。

3 繼電保護(hù)對(duì)電力變壓器中的保護(hù)作用

3.1 電力變壓器的瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)是依靠氣體繼電器運(yùn)行的一種保護(hù)裝置，能夠通過(guò)檢測(cè)變壓器中氣體的組分和狀態(tài)變化，判斷出現(xiàn)故障信號(hào)，執(zhí)行保護(hù)操作。氣體繼電保護(hù)裝置安裝在油箱和油枕之間的管道中。當(dāng)電力變壓器出現(xiàn)輕微故障時(shí)，油箱中會(huì)有少量氣體產(chǎn)生，氣體會(huì)順著管道向氣體繼電器移動(dòng)，降低氣體繼電器附近油面。當(dāng)油面下降到一定高度時(shí)，就會(huì)引發(fā)氣體繼電器的保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)電力變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，油箱會(huì)因?yàn)楣收咸帨囟燃眲∩叨a(chǎn)生大量氣體，增加變壓器中壓力，促使氣體繼電器快速達(dá)到故障動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)啟故障保護(hù)措施，同時(shí)大量變壓器油會(huì)通過(guò)管道流向油枕，起到相應(yīng)的保護(hù)作用。瓦斯保護(hù)具有反應(yīng)快速靈敏的特點(diǎn)，能夠有效監(jiān)測(cè)電力變壓器中的各種故障，包括鐵芯故障和匝圈短路也能進(jìn)行有效檢測(cè)。不過(guò)瓦斯保護(hù)對(duì)于外部抵抗力較低，難以對(duì)外部故障進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)，需要配合其他保護(hù)裝置共同運(yùn)作。

3.2 電力變壓器的過(guò)流保護(hù)

在大多數(shù)電力變壓器的使用過(guò)程中，都會(huì)出現(xiàn)各種外部問(wèn)題，因此就需要對(duì)變壓器的后備和相關(guān)線路進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)變壓器出現(xiàn)外部故障時(shí)，變壓器后備和對(duì)應(yīng)線路中會(huì)出現(xiàn)大負(fù)荷電流，容易引發(fā)短路故障，造成局部高溫，從而燒毀線路或者元件。繼電器過(guò)流保護(hù)能夠有效保護(hù)變壓器的后備和線路，避免大負(fù)荷電流通過(guò)相關(guān)元件和線路造成短路故障，保護(hù)電路不被燒毀。為了避免短路，電力變壓器會(huì)設(shè)計(jì)符合電壓和低電壓都可以啟動(dòng)的過(guò)流保護(hù)裝置，并且通過(guò)大阻抗元件，保護(hù)電力變壓器后備。在過(guò)流保護(hù)啟動(dòng)時(shí)，電力變壓器兩端的斷路器會(huì)斷開(kāi)，避免過(guò)負(fù)荷電流通過(guò)變壓器，多變壓器形成保護(hù)。過(guò)流保護(hù)能夠和瓦斯保護(hù)形成合理互補(bǔ)，對(duì)電力變壓器起到從內(nèi)到外的全方位保護(hù)。

3.3 電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)

電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)，是根據(jù)變壓器兩端的電流差值對(duì)電力變壓器進(jìn)行保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)的核心部件是差動(dòng)繼電器，主要對(duì)電氣主設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)差動(dòng)繼電器中的電流小于設(shè)定的故障點(diǎn)短路電流時(shí)，繼電器就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作，發(fā)出故障信號(hào)引動(dòng)電力變壓器跳閘，保護(hù)電力變壓器。差動(dòng)保護(hù)能否靈敏運(yùn)作的關(guān)鍵是通過(guò)繼電器的電流和電力變壓器兩端的電流差值是否接近。隨著高性能計(jì)算機(jī)芯片的出現(xiàn)，差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，差動(dòng)保護(hù)的靈敏度和可靠性也在不斷上升，對(duì)電力變壓器主設(shè)備的保護(hù)效率也越來(lái)越高。

4 結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)能夠有效保護(hù)電力變壓器，保障電網(wǎng)穩(wěn)定性，提升用電質(zhì)量。本文簡(jiǎn)述了繼電保護(hù)在電力變壓器中的應(yīng)用現(xiàn)狀和保護(hù)機(jī)理，提高人們對(duì)于電力變壓器的認(rèn)知，加強(qiáng)電力變壓器繼電保護(hù)的應(yīng)用，對(duì)電力變壓器繼電保護(hù)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。

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作者簡(jiǎn)介：李志（1986-），男，漢，安徽利辛人，大專，電工技師，浙江石油化工有限公司，研究方向：電氣繼電保護(hù)。