DQZHAN技術(shù)訊：電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

不管是什么電力系統(tǒng)，運(yùn)行都和變壓器設(shè)備有很大的關(guān)系，因此，若想要保證電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，就必須保證變壓器設(shè)備的**。由于外界因素，電壓器在運(yùn)行中還是會(huì)發(fā)生故障，所以要采取措施對這些故障進(jìn)行解決和處理，同時(shí)還要采取方法對變壓器常見的故障進(jìn)行預(yù)防，若是對故障處理得不及時(shí)，就會(huì)影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行**。

來源： 變壓器技術(shù)雜志 ID：bianyaqijishu

1、 電力變壓器繼電保護(hù)概況及發(fā)生故障的原因

1.1 電力變壓器繼電保護(hù)概況

電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，為了保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行以及供電的可靠性，就要實(shí)行繼電保護(hù)。當(dāng)電力系統(tǒng)異常工作或者發(fā)生故障時(shí)，就可以在*短的時(shí)間以及*小的區(qū)域內(nèi)，從系統(tǒng)中切除故障設(shè)備，或者讓電力系統(tǒng)發(fā)出信號，讓值班人員對電力系統(tǒng)的故障進(jìn)行維修。確保用戶能夠正常使用電，減小對人們生活和工作的影響。繼電保護(hù)裝置有四項(xiàng)性能，一是靈敏性，指用靈敏系數(shù)表示反映故障的能力。二是可靠性，指不發(fā)生拒動(dòng)作。三是快速性，在發(fā)生故障和異常時(shí)，能夠快速地解決。四是選擇性，切除故障，讓故障在*小的區(qū)間進(jìn)行，*大限度的對沒有發(fā)生故障的部分繼續(xù)供電。在對繼電保護(hù)方案進(jìn)行選擇時(shí)，除了要注意以上幾點(diǎn)，還要保證其經(jīng)濟(jì)性，不僅要考慮運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用和對保護(hù)裝置的投資，還要考慮因?yàn)檠b置不完善導(dǎo)致的誤動(dòng)或者拒動(dòng)從而造成的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 電力變壓器繼電保護(hù)故障原因

根據(jù)以往的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可以得出電力變壓器的故障一般分為兩種，一種是內(nèi)部故障，另一種是外部故障。

內(nèi)部故障主要是在變壓器內(nèi)出現(xiàn)的故障，比如繞組之間有短路發(fā)生、引出線或者繞組通過外殼而發(fā)生的接地故障等。

外部故障則是因?yàn)樽儔浩饔拖渫獠康囊鼍€以及絕緣套管發(fā)生故障，比如絕緣套管破碎而導(dǎo)致接地短路，因?yàn)橐鼍€發(fā)生了故障從而導(dǎo)致繞組變形等。

變壓器內(nèi)部故障根據(jù)性質(zhì)可以分為電故障以及熱故障。所謂熱故障，通常表現(xiàn)在變壓器中溫度升高或者局部過熱。一般情況下，熱性故障一般有四種故障情況，當(dāng)溫度小于一百五十?dāng)z氏度時(shí)，為輕度過熱;當(dāng)溫度在一百五十到三百攝氏度時(shí)，為低溫過熱;當(dāng)溫度在三百到七百攝氏度時(shí)，是中溫過熱;當(dāng)溫度高于七百攝氏度時(shí)，為高溫過熱。所謂電故障主要指的是變壓器內(nèi)部因?yàn)楦唠妶鰪?qiáng)度導(dǎo)致絕緣性能劣化或者下降的情況。電故障根據(jù)放電能量密度的不一樣，分為火花放電、局部放電以及高能電弧放電。

2 、電力變壓器保護(hù)作用

2.1 瓦斯保護(hù)的作用

變壓器中的主要保護(hù)措施是瓦斯保護(hù)，變壓器油面降低以及變壓器油箱內(nèi)的故障都由瓦斯予以反映。當(dāng)變壓器出現(xiàn)輕微故障時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)油面下降的現(xiàn)象，輕瓦斯會(huì)有信號發(fā)出，而當(dāng)瓦斯有嚴(yán)重故障發(fā)生時(shí)，會(huì)有大量的氣體產(chǎn)生，重瓦斯也會(huì)有跳閘的現(xiàn)象。

變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，故障局部會(huì)有發(fā)熱的情況產(chǎn)生，這樣一來，在附近的變壓器就會(huì)發(fā)生油膨脹的現(xiàn)象，空氣被放出，形成氣泡逐漸上升，而其他材料和油會(huì)在放電等作用下產(chǎn)生瓦斯，從而讓油面下降。

故障很嚴(yán)重時(shí)，產(chǎn)生瓦斯氣體之后，增大了變壓器內(nèi)部的壓力，從而讓油流向油枕方向，擋板會(huì)在油流沖擊時(shí)對彈簧的阻力進(jìn)行克服，從而讓磁鐵朝干簧移動(dòng)，接通干簧的觸點(diǎn)，這樣一來，就會(huì)發(fā)生跳閘的現(xiàn)象。

2.2 差動(dòng)保護(hù)的作用

差動(dòng)保護(hù)是對變壓器的主保護(hù)，主要是對變壓器的引出線以及繞組的故障進(jìn)行反映，變壓器的各側(cè)斷路器它都可以跳開。根據(jù)裝置不同，差動(dòng)保護(hù)可以分為以下幾種：

1)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)常常用于并聯(lián)電容器以及短路保護(hù)中，當(dāng)設(shè)備采用雙母線以及雙繞組時(shí)，就會(huì)采用橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù);

2)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)主要是對短路以及匝間短路等進(jìn)行反映，保護(hù)范圍主要包括引出線和套管。

2.3 變壓器的電壓以及電流保護(hù)的作用

當(dāng)變壓器的外部有故障發(fā)生時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生過電流;在變壓器的內(nèi)部有故障時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生差動(dòng)保護(hù)以及瓦斯保護(hù)的后備，在變壓器中，應(yīng)該安裝電流保護(hù)裝置。根據(jù)變壓器容量以及系統(tǒng)短路電流的不同，對不同的保護(hù)方法進(jìn)行選擇。

2.4 后備保護(hù)作用

主變壓器在運(yùn)行時(shí)有阻抗較大的特點(diǎn)，因此，主變壓器在低壓側(cè)時(shí)有故障出現(xiàn)，對高壓側(cè)的運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生影響。高壓側(cè)的穩(wěn)定性對電壓閉鎖的保護(hù)功能可以有效地實(shí)現(xiàn)。但是在主變故障在運(yùn)行時(shí)發(fā)生異常的情況下并不能及時(shí)的做出反應(yīng)。因此，主變壓器在運(yùn)行時(shí)，要做好后備保護(hù)措施，可以采用高壓側(cè)和低壓側(cè)并聯(lián)開放的方式，讓閉鎖回路的開放具有靈活性。

3、 電力變壓繼電保護(hù)的特點(diǎn)

3.1 具有可靠性高的特點(diǎn)

電力變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)中的信息管理技術(shù)具有可靠性高的特點(diǎn)，因?yàn)樗捎昧朔椒◣煲约皵?shù)據(jù)倉庫的方式，因此為系統(tǒng)的升級以及維護(hù)提供了方便。以前信息管理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，是采用的分散式，將信息傳輸給各個(gè)級別的用戶，而如今則是集中在網(wǎng)絡(luò)中心的規(guī)則庫以及數(shù)據(jù)庫中。若是有一個(gè)客戶的工作站有問題出現(xiàn)，有損壞的現(xiàn)象發(fā)生，對信息系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)也不會(huì)有影響。站在軟件開發(fā)商的角度上來看，系統(tǒng)的升級以及換代只用在方法庫上進(jìn)行，讓整個(gè)過程都更加的方便和快捷。

3.2 具有實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)

生產(chǎn)運(yùn)行過程中的一些問題可以對數(shù)據(jù)的共享和使用進(jìn)行解決，對分析和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，因此具有實(shí)用性，在一定程度上，可以提高保護(hù)電力變壓器運(yùn)行的水平。

3.3 可以對遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)控

微機(jī)保護(hù)裝置有串行通行等功能，因此可以以通信的方式聯(lián)絡(luò)遠(yuǎn)方變電站的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，從而讓微機(jī)保護(hù)有遠(yuǎn)程監(jiān)控的特點(diǎn)，這樣一來，在變電站沒有人時(shí)，也可以對繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

4、 電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)

電力變壓器的繼電保護(hù)主要表現(xiàn)在，當(dāng)變壓器的內(nèi)部有故障發(fā)生時(shí)，因?yàn)殡妷?、電流以及油溫或多或少都?huì)發(fā)生變化，通過這些變化對電力變壓發(fā)生故障的范圍以及性質(zhì)進(jìn)行判斷，從而對這些故障進(jìn)行解決和處理。

在設(shè)計(jì)保護(hù)設(shè)備時(shí)，對機(jī)電保護(hù)裝置的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要認(rèn)真落實(shí)，按照國家頒布的政策要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)以及選型時(shí)要嚴(yán)格把關(guān)，從而保證繼電保護(hù)的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。

在進(jìn)行維護(hù)時(shí)，對繼電保護(hù)的執(zhí)行情況以及定值計(jì)算要重點(diǎn)檢查，確保保護(hù)裝置定時(shí)是按照規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及要求正確投入的。對繼電保護(hù)定值要認(rèn)真驗(yàn)算，對母差保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)以及縱聯(lián)保護(hù)等進(jìn)行校對和核算，保證其選擇性以及可靠性。巡視檢查端子箱以及繼電保護(hù)裝置，對繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)要重點(diǎn)檢查。通過對線路的縱差保護(hù)以及母差保護(hù)進(jìn)行在線監(jiān)測，判斷它們是否有異?，F(xiàn)象發(fā)生。對戶外設(shè)備進(jìn)行檢查，判斷它們是否做好了防雨以及防塵的措施，為了讓保護(hù)裝置能夠發(fā)揮出它*大的作用，就要保證保護(hù)裝置在投入運(yùn)行時(shí)沒有任何缺陷。

除此以外，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的方式，對變電站投入保護(hù)裝置的方式進(jìn)行檢查，判斷二次回路以及自投裝置是否是完好無缺，確保其正確投入。

5、 電力變壓器繼電保護(hù)的應(yīng)用

5.1 軟件應(yīng)用

軟件應(yīng)用功能主要是查詢二次信息，分析處理“三遙”數(shù)據(jù)，比較以前的定時(shí)記錄，對故障以及施工等報(bào)警事件進(jìn)行響應(yīng)和指示，統(tǒng)計(jì)動(dòng)作次數(shù)和時(shí)間。管理二次設(shè)備實(shí)驗(yàn)的記錄以及定值，讓繼電保護(hù)人員將數(shù)據(jù)認(rèn)真、準(zhǔn)確填寫，從而讓其他部門在共享和查詢時(shí)更加方便。軟件應(yīng)用還有連接圖像和數(shù)據(jù)庫的功能，并且在圖像中對二次設(shè)備的缺陷以及故障進(jìn)行反映，對保護(hù)裝置的運(yùn)行進(jìn)行分析。對一次裝備的參數(shù)接口進(jìn)行設(shè)置，還可以查詢一次主接線圖。

5.2 方法庫以及數(shù)據(jù)倉庫

與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫相比，數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)組織形式更加多樣，它不僅對非結(jié)構(gòu)性接口、應(yīng)用程序接口以及動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)等方面有很強(qiáng)的性能，還具備對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力。

方法庫指的是可以對大量處理方法進(jìn)行存儲(chǔ)以及封裝的規(guī)則庫，也是關(guān)于應(yīng)用程序軟件的集中表現(xiàn)方式，對數(shù)據(jù)的完整性可以有效地保證，同時(shí)還能對客戶的使用范圍進(jìn)行限制。

5.3 系統(tǒng)建立的模式

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，信息資源的利用對于企業(yè)的發(fā)展有很大的影響，因此在電力變壓器繼電保護(hù)管理系統(tǒng)中，對這一點(diǎn)要十分注重，從外部空間收集可以用到的信息數(shù)據(jù)，也可以將信息數(shù)據(jù)提供給外部空間。因特網(wǎng)模式是近年來進(jìn)行系統(tǒng)模式建立的主要模式。

6、 結(jié)論

綜上所述，可以看出對電力變壓器的保護(hù)十分重要，它不僅能預(yù)防事故還能縮小事故發(fā)生的范圍，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的電器設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)可靠以及故障小等特點(diǎn)。電力系統(tǒng)**、正常地運(yùn)行離不開電力變電站，它對功率的傳輸有一定的影響，可以減少同等級以及同一段線路功率傳輸?shù)碾娏髁浚瑥亩档途€路的損耗。本文主要對電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了研究和分析，從而讓它更好地運(yùn)用到電力系統(tǒng)中，讓電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)，能夠盡量減少用戶的損失。