摘要:配电变压器是配电系统中输配电环节中不可缺少的重要设备。但是,在实际中配电系统在运行时就会受到多种因素的影响,导致电器设备出现一些故障。所以,我们要合理的科学的使用继电保护装置。其目的就是为了保障配电系统的安全稳定的运作。鉴于此,本文主要分析配电变压器继电保护措施。
关键词:配电变压器;继电保护;措施
1、探析配电变压器继电保护的原则
在整个配电系统运行时,一旦系统出现故障和出现异常,整个继电保护装置需要在最短的时间内和最小的区域内进行保护动作,自动地从系统中切除设备的故障,亦或是能将报警信号发给值班人员,值班人员就能结合所发出的报警信号将故障排除,从而将减少其给设备及相邻地区的供电带来影响。所以在对配电变压器进行继电保护设计时,应切实掌握其设计内容:
一是对≥6.3MV.A的工作变压器和并列运行变压器而言,≥10MV.A的备用变压器和单独运行变压器而言,≥20MV.A的变压器但是用电流速断保护的灵敏性较差时,均应设置差动保护装置,而若变压器的高压侧电压是330KV时,应设置双重差动保护装置。二是变压器的油箱内部故障时,因为故障点的电弧和电流带来的作用,导致变压器油和其它的绝缘材料由于局部受热分解形成的气体,并直接从油箱的流向往油枕流出,一点故障较为严重,油就会快速的膨胀,同时生成诸多气体,这就会出现剧烈气体并夹杂着油,所以必须加强瓦斯保护装置的安装。三是当变压器因外部相间短路导致变压器出现过流的情况时,应紧密结合变压器的容量及其运行的情况以及变压器灵敏度的要求,应尽可能地采取过电流保护。
2、常用的继电保护装置
2.1、低压断路器
低压断路器又称自动空气开关,它一方面能够实现对线路和装置的保护作用,例如常用的过载保护、漏电保护等,另一方面也能够对电路进行一定的控制作用,例如实现线路电能分配,启动异步电动机等。低压断路器的组成结构主要有触头、脱扣器、释能电磁铁以及闭锁装置。用于低压配电系统的断路器,按安装类别分为电源级的万能式断路器和配电水平级断路器,配电用断路器又分为配电保护型和电动机保护型两类,这两类断路器的使用条件不同,其保护特性也有较大的区别。选择配电保护和电动机保护断路器的主要技术参数区别是:瞬时整定电流对前者是10倍,对后者是12倍。电动机保护断路器的长延时过电流脱扣器在7.2倍整定电流下的动作时间应大于电动机的实际起动时间。对于万能式断路器CCW1技术参数选择更方便。它的电流、时间参数在整定值给定后都是分级可调的,参数选择更加精确。
2.2、剩余电流动作保护器
即我们通常所说的漏电开关,其主要作用是防止低压配电系统中的过载电流外溢,避免出现电击事故。在日常生活中,如果低压配电系统中的剩余电流没有进行相应的防护,剩余电流会通过电力系统的触电或其他非绝缘装置泄露出来,如果遇到可燃性物质,还会引起电气火灾和电力设备烧毁等故障。因此,在低压配电系统中安装剩余电流动作保护器,能够有效防止电力系统漏电事故的发生。
为使漏电保护装置具有选择性,应采用分级保护的原则,使电源端与末端的漏电保护装置动作特性相配合。一般根据具体情况,分为二到四级保护。
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3、配电变压器继电保护措施
3.1、变压器差动保护
在变压器高压侧和低压侧所装的电流互感器之间便是差动保护的保护区域。差动保护的原理就是:通过比较变压器高压侧和低压侧电流的大小以及他的相位来实现保护的。差动保护的目的就是对变压器的绝缘套管的相间短路故障和变压器内部的引出线进行保护,与此同时还可以对变压器内的匝间进行一个保护。差动保护有两种形式:①纵联差动;②横联差动。纵联差动保护运用在对单回路的保护之中,横联差动就运用于双回路的保护之中。当变压器的内部发生故障即保护区内发生故障时,通过比较电流的大小和相位会发现:变压器高、低压侧出现较大的差流并大于差动保护的动作值,保护装置瞬时出口,动作于跳开变压器各侧断路器以达到快速切除故障的目的。当故障发生在变压器差动保护区外时,虽然故障电流依然会较大,但变压器高、低压侧出现的差流小于差动保护动作值,保护装置不动作。因为,差动保护不仅能够有效的区分区内区外故障,而且能够快速的将区内各种故障给排除,这也使得差动保护成为了变压器的主保护。
3.2、变压器瓦斯保护
瓦斯保护是对油浸式变压器内部故障进行保护的一种装置,他又被称为气体继电保护。瓦斯保护就是把变压器油箱内部的故障反应出来和油面降低情况很好的反映。瓦斯保护就是变压器最主要的非电量保护措施之一。当变压器处于正常运作状态时,在实际中瓦斯继电器他的油杯不可能是装满油的,而且他的上触点和下触点都是分开的,这是因为油杯在平衡锤起到的作用。这也就导致了,轻瓦斯和重瓦斯成为了气体继电器的两个输出触点。轻瓦斯动作就是:当变压器出现轻微故障时,迫使油面降低,导致平衡锤的力矩比上油杯内剩余的油的力矩小。从而使得其落下,目的就是为了接通上触点和下触点,这样就可以发出报警的信号了。重瓦斯动作就是:每当变压器发生了严重的故障时,就会导致大量的气体产生,这些多余的气体就会推动油,迅速的涌到变压器的油箱并快速地穿过联通管,从而多余的油就会进入到油枕。当瓦斯继电器有油流过时,使得挡板受到力的冲击,把下油杯降低,这么做的目的就是为了把下触点接通,让其跳闸。一旦变压器发生了漏油,这也会让继电器内的油都流失。这将导致,继电器的上油杯落下,促使上触点被接通,达到发出报警信号的目的。当油面不断的连续降低,那么就会使得下油杯下落,把下触点接通,这样做是为了能够让继电器跳闸。
3.3、变压器过电流保护
变压器过流保护是安装在变压器上的二次电路。如三相变压器的过流保护:当变压器任意一侧的母线发生短路故障时,过流保护动作。因为三侧都装有过流保护,能使其有选择地切除故障。而无需将变压器停运。各侧的过流保护可以作为本侧母线、线路的后备保护,主电源侧的过流保护可以作为其他两侧和变压器的后备保护。
3.4、变压器过负荷保护
变压器的过负荷保护就是,当变压器在正常运行时,所出现的过负荷情况可由其进行反应。过负荷装置通常动作于信号,因为其只有在变压器有过负荷的可能性的情况下才会安装。一般来说,对于变压器的过负荷来说通常都是三相对称的,另外过负荷保护装置要安装在主电源侧。所以,我们只需要在一相上安装一个电流继电器,而且通过在信号上给予一定时间的延时动作来进行过负荷保护。
总之,随着电力系统的不断发展,城市电网的不断扩容以及居民和工业用电对配电网络稳定性要求的不断提高,对配电系统继电保护也提出了更高的要求。配电变压器继电保护的实现和配电网的安全、稳定、经济运行是坚强电网建设的重要内容之一。作为供配电环节的重要设备组件,无论是城市低压配电网变压器,还是工业用户供用电网配电变压器,其运行的经济性和保护的可靠性、便捷性,都是相关企业和用户实现安全生产和节能减排目标的前提条件。
参考文献
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[2]王斌,徐进,李超.配电变压器二次侧继电保护的改进方案[J].科技与企业,2012(23):159.
论文作者:李媛媛,李品良,樊秋斌,郭奂颉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签:变压器论文; 故障论文; 电流论文; 瓦斯论文; 差动论文; 断路器论文; 动作论文; 《电力设备》2018年第9期论文;