(国网河南省电力公司温县供电公司 河南焦作 454850)
摘要: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。配电变压器在机床电器、照明、医疗设备、机械电子设备中均有着广泛的应用,是配电网络中重要的电气设备。由于配电变压器运行环境相对复杂,在实际运行过程中,会出现许多设计阶段无法预料的问题和故障,特别是当配电系统中的大容量变压器出现故障时,将直接影响配电系统安全稳定运行。因此,合理配置配电变压器继电保护,对于确保配电变压器正常运转以及配电网的安全运行有着重大的意义。
关键词:配电变压器;继电保护;措施
引言
配电变压器的继电保护是一项系统而又复杂的工作,所以为了确保整个电力系统安全高效的运行,着力提高电力服务水平,就必须加强对配电变压器中继电保护设计工作的探讨,才能更好地促进电网稳定高效、安全经济的运行。
1配电变压器发展
目前在网运行的部分高能耗配电变压器随着技术升级和更新换代的要求,逐渐被新型节能环保的变压器所取代。未来配电变压器行业发展的两个重点将是节能型油浸式变压器和非晶合金变压器。非晶变压器相比传统硅钢变压器的空载损耗下降80%左右,空载电流下降约85%,节能效果显著,是目前节能效果较理想的配电变压器,特别适用于农村电网和发展中地区等配变利用率较低的地方。非晶合金变压器的特点是空载损耗很低,仅为S9系列油浸式配电变压器的1/5左右,符合国家节能降耗的要求,同时兼具节能性和经济性,国家也一直在鼓励和推广使用非晶合金。再者自动调容调压变压器作为一种新型节能型变压器,其节能效果与非晶合金变压器相当,价格更低,具有很好的社会效益和广阔的应用前景。
2配电变压器继电保护设计要点
一是在进行差动保护设计时,由于其作为整个继电保护设计的主要内容,所以必须加强对其的设计。在实际设计过程中,应对配电变压器的两侧电流互感器的二次侧根据正常的环流进行接线,在变压器正常运行过程中,由于差动继电器的电流为两侧电流互感器二次电流的差,此时接近于零,所以差动继电器不会动作,保护动作也不会发生,所以为了及时地查找套管、引出线和内部短路等变压器故障,就应选用双重差动继电保护装置,从而确保配电变压器在出现引出线、绕组等多项短路和绕组匝间短路等故障时进行纵联差动保护,也可以对电流速断进行保护,在各侧断路器实施瞬时动作保护。在具体的设计过程中,主要是将保护电流的回路与原差动保护CT二次绕组接独立的CT,并在旁代过程中进行切换,而另外一套保护则与后备保护中的CT二次绕组相接,从而更好地确保旁代过程中的双重保护措施均得以高效的运行,即便是在变压器运行时外部出现了故障,导致差动继电器的电流为零时,也能发出信号达到保护的作用。
二是在瓦斯保护设计过程中,当变压器的内部出现漏油、铁心烧坏和匝间短路、绝缘裂化以及线圈断线和油面下降等故障时,就会导致差动保护和其它的保护难以动作,但是瓦斯保护就能动作,而瓦斯保护主要是通过气体继电器实现,所以应将其在在变压器油枕和油箱连接的导油管中安装,常见的瓦斯保护主要有轻瓦斯保护和重瓦斯保护,轻瓦斯保护主要是发出信号,主要是结合气体的颜色和数量以及化学成分与可燃性等对故障的性质和保护的原因进行判断,从而及时的发现和处理故障,而重瓦斯保护主要是在断路器跳闸之中,对气体发生速度进行监视,对气体的特点和成分进行分析,从而对故障出现的原因和位置以及严重性等进行间接性的推测,当变压器出现严重的突发性的故障时,就会将电源切断或自动报警。
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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变配电站中微机系列保护装置
为了使改造更加车里、更加优质化,该35kV变配电站基于预期相对应的35kV终端变电站所特点之上,将常规保护进行了替换,更改为ISA-300系列微机综合保护产品,通过与微机综合系统的相互融合,进而衍生出了一个庞大的综合保护自动化系统。所谓ISA-300系列微机综合保护产品出于监控角度考虑,为了更加便捷、精确、舒适对配变电站运行情况加以观察和分析,专门设计的集人性化操作和中文界面于一身的微机控制产品。这种产品由于采用了自动化的控制方式和智能化的控制手段,因而可以实现多种功能,包括直流系统接地报警、事故音响信号、直流系统电压低报警、预告音响信号等,在整个变电站的微机系列保护装置中,共包含了四种保护功能,下面将进行简单的阐述。
3.3采取无功补偿措施
在配电变压器的运行中,配电网系统中有大量感应电动机和其他感应电气设备,电力负荷存在一定的波动,这些波动对变压器运行中的损耗有着直接的影响。而通过科学的无功补偿装置,合理设置其安装位置,可以较好地提高变压器的功率因数。通过无功补偿装置的应用,实现配电网一定区域内的无功达到动态的平衡,降低配电网中的负载电流,使得配电变压器的无功损耗降低,达到节能的效果。一般情况下,在配电变压器允许电压偏差范围内,通过补偿电容器和调压相结合的无功补偿措施,可以达到配电变压器经济运行的目的。
3.4科学调节配电变压器的负荷分接开关
在供电所运行管理中,为了配电变压器保持在额定电压下的经济运行,运行人员应定时对变压器的负荷波动和运行电压进行观测和记录,根据负荷的变化,科学调节配电变压器的负荷分接开关。在供电所的实际运行过程中,由于用电负荷的差异,电压高低略有差异。有些农村电工随意调节分接开关而不进行相关测试,造成分接开关不到位,引起相间短路而烧坏配电变压器。因此,也需要加强对负荷分接开关调配管理工作,防止因为负荷分接开关的调节不科学,造成配电变压器及供配电系统的电量损失。
结束语
我们知道,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。
参考文献
[1]王维俭.电力系统继电保护基本原理.北京:清华大学出版社,1991(4):121~130.
[2]刘谊.电力系统继电保护原理与运行.北京:电力工业出版社,210.
[3]尹项根,曾克娥,编.电力系统继电保护原理与应用(上册).武汉:华中科技大学出版社,2011(03):85~88.
论文作者:朱满朝
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/23
标签:变压器论文; 差动论文; 故障论文; 电流论文; 瓦斯论文; 继电保护论文; 过程中论文; 《电力设备》2017年第26期论文;