摘要:在整个电力系统中,220kV变电站变压器的运行是否良好直接关系着整个电网的安全性、稳定性以及可靠性。继电保护对于220kV变电站的运行有着极其重要的作用价值,对于改善变电站运行环境,提供以稳定的保护措施,保障变电站运行效率意义重大。对此有关的电力企业也应当大力加强对变压器的运行与继电保护工作,促使220kV变电站在电网系统中能够充分的体现出其所应有的价值意义。基于此本文分析了220kV变电站变压器运行分析以及继电保护对策。
关键词:220kV变电站;变压器;及继电保护;对策
1、220kV变电站变压器运行原理
变压器作为变电站的核心工作设备,其主要是由双绕组变压器、三绕组变压器以及之耦变压器所共同构成,也就是高、低压每一相共同合用一项绕组,由高压绕组中部抽取一头充当低绕组出线变压器。电压高度及绕组匝数其比值为正,相应的电流值则与绕组匝数比值为负。
变压器依据作用功能可分成升压与降压两类变压器。前一类主要是应用在电力系统的送电一端,而后一类则主要是应用在受电一端。变压器的电压值应当能够和电力系统中的电压值相适宜。为了能够在完全不同的负荷状态下确保电压始终保持在合理的范围之内,有时需将变压器分接头进行切换处理。
依据接头切换形式,变压器主要就包括了带负荷有载调压与无负荷无载调压两类。其中前一类大多是应用在受电一端的变压器站点之中。
电压及电流的互感器在实际运行过程中所采用的原理和变压器基本一致,其主要是将高电压设备与母线电压,依据一定的标准比例转变为测量仪表与继电保护等,在规定的电压载负荷之下电压互感器二次电压为100V,相应的电流互感器二次电流则为1A或5A。电流互感器二次绕组在和负荷连接后会导致线路出现短路,需引起关注的是,要坚决避免使其开路,否则便会由于高电压而对设备及人员安全造成严重威胁,甚至致使电流互感器损毁。
2、220kV变电站变压器运行问题
变压器是220kV变电站的重要组成部分,其主要用于调节电压,利用分接头切换,对电力系统的电压进行调节,但是变压器长期运行过程中很可能出现异常或故障,无法达到固定值或者造成电压不稳定,导致输电障碍。
2.1、变压器继保干扰异常
220kV变电站是电力系统的重要组成部分,其主要将发电厂输送的电能转换电压,实现远距离输电,降低输电线路损耗。通常情况下,220kV变电站变压器继电保护受到的电磁干扰主要包括以下几点:变压器、并联电容器、串补电容器和并联电抗器的操作,高压断路器和隔离开关分合闸产生电弧,空载的母线或者线路的投入,直流回路操作,保护控制装置动作等。一旦220kV变电站变压器受到电磁干扰,会严重影响电网的安全运行,而且受到干扰的设备和回路与电磁干扰源相互连接,会直接影响变压器输电电压的稳定性。220kV变电站变压器辐射干扰主要包括步话机辐射干扰和高压开关场干扰。高压场受到电磁干扰,包括传导耦合、电感耦合、电容耦合等,其通过电缆线路产生各种耦合,通过芯线形成干扰电流,并且表现为终端设备共模干扰。对于220kV变电站,在高压场和继保室中设置变压器自动控制设备和继电保护装置
2.2、变压器运行电压异常
220kV变电站变压器运行过程中很容易受到水分、气体、温度等因素的干扰,从而影响变电站变压器的正常输电,导致输电电压异常。在极端天气状况中,变电站变压器运行信号出现跳跃,造成变压器内部发生运行故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,变压器外部线路发生短路故障,会导致变压器电压不稳、油位油流变化、温度升高,并且220kV变电站变压器运行过程中负荷过重,由于外部磁场、内部信号等原因,造成变压器电压异常,严重影响变压器的安全、稳定运行。
3、220kV变电站变压器运行分析以及继电保护对策
3.1、保护装置
在220kV变电站变压器的继电保护系统中,继电保护装置是保证其顺利运行的基本条件,所以应当制定相应的措施来维护继电保护装置,充分发挥装置的使用性能。这就需要尽量确保装置使用性能可以满足系统实际的需求,全面掌握继电保护装置的运行情况,并按照其运行情况进行系统的分析,进而可以推算变压器是否处于正常的运行状态。此外,还应当借鉴国内外成功经验,引进先进的设备与技术,建立完善的继电保护系统。还可以通过制定科学检修计划的方法,安排相关工作人员贯彻落实平时的维护、检修工作,并按照继电保护装置的实际情况及时找出保护措施中的不完善之处,以便制定相应的完善策略。
3.2、防干扰保护
为了保证220kV变电站变压器的继电保护设备和自动控制设备的正常运行,就要保障继电保护设备自身也具有抗电磁干扰能力。而目前抗电磁干扰的措施主要包括:(1)降低干扰源处干扰。主要的方式为减少继电保护设备在接地时的阻抗,对通过继电保护设备高频所产生的电流进行严格控制,整体改善输电线路。同时,改进接地线抗阻的设计方案,完善低阻抗接地网建设工作,尽可能地降低220kV变电站和地面的电位差,从而有效避免产生二次回路的干扰问题。(2)降低二次回路的干扰。有效防止220kV变电站受到电磁干扰的情况,最重要的方法为降低二次回路的电磁干扰,主要的方法包括:切断一次回路和二次回路之间的耦、电缆用屏蔽层进行控制、合理控制开关场和控制室两端的接地电压。只要将屏蔽层电缆在开关场和控制场两端进行接地,就可以将感应电流有效屏蔽以降低感应电压,而且还能有效避免暂态电流产生磁通的情况出现。(3)提高装置配线的抗干扰能力。通过实施针对性的措施,使继电保护盘端的开关场进线处的电容实现接地,保证控制电缆所产生的电磁干扰能够以母线为导体传至控制回路中,从而有效的避免控制电缆的干扰。不仅可以在二次回路线路上提高抗干扰能力,而且还可以在微机保护盘上提高抗干扰的能力。
3.3、运行状态保护措施
变压器在实际运行过程中需要对其进行全面监控,有效消除其中、外部短路以及超负荷所产生的输电风险,从而提升高压变电站内输电和变电的实际工作效率,有效降低经济成本。气体保护指的是针对变压器油箱的内部故障以及油面降低实现科学调整,并针对电压实现防预性调整,从而有效解决信号式跳闸问题。此外,还应实现差动保护及电流速断保护。工作人员应针对防御变压器出现的内部故障进行全面分析,全方位掌握变压器的运行状况,有效减少其引出线相间短路以及接地短路等现象的出现,以免出现变电站跳闸问题。
总之,220kV变电站是电网系统的重要组成部分之一,其运行效率直接影响着电网系统运行的稳定性和安全性。因此,在电力行业发展的过程中,相关部门应重点关注220kV变电站变压器的运行状况,加强继电保护措施便至关重要,只有做好这一点方可构建起安全、稳定的运营环境,最大程度的避免运行故障的发生,提升变压器运行效率。
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论文作者:许欣宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签:变压器论文; 变电站论文; 电压论文; 干扰论文; 继电保护论文; 绕组论文; 回路论文; 《电力设备》2017年第9期论文;