(中海油能源发展装备技术机电中心 天津市 300452)
摘要：石油化工是我国国民经济的支柱性产业,在我国的经济发展中占据着至关重要的位置,保障石化生产的安全具有重要的意义。石化生产的电气化设备与仪器众多,只有确保这些设备与仪器不会出现重大的故障与安全事故,才能确保生产的正常进行。为此,选择合适的保护继电器,使发电机等到全方位的保护至关重要,其重要性可以从以下几个方面进行分析。
关键词：发电机；变压器；继电保护；应用
1导言
随着海洋油气开发规划的增大, 海上渠道电力体系的复杂性和规划的不断扩大, 使得渠道电力体系的电容电流随之不断增加, 对中压体系的接地方式提出了新的要求。海上电力体系与陆地电网不同, 都是由电缆进行供电, 而电缆的电容电流较大。并且随着海上渠道电力体系规划的增大, 导致体系的电容电流也随之大大增加。许多情况下, 海洋渠道传统的中性点不接地方式已经不能满足中压体系的保护需求。
2发电机保护继电器选择的重要性分析
一方面,有助于预防发电机故障。在石化生产当中,由于发电机具有机械性好、维护方便、结构简单,以及价格低等突出的优点而得到了广泛的应用。可以说,发电机是石化企业生产中最不可或缺的重要组件。而在我国,由于发电机的保护不善导致的故障问题发生,每年都有大量发电机被烧毁的事故。发电机故障会对于石油化工生产的正常运行带来严重的影响,不仅会带来直接的经济损失,其造成的间接损失也是巨大的。在电气设备故障当中,发电机故障居于首位。可以说,在石油化工生产系统中,发电机就是一个需要改进的薄弱环节。而选择合适的保护继电器,可以建立起一道有效的保护防线,减少发电机故障和事故的发生,进而避免其给石油化工企业带来的损失。
另一方面,有助于促进石油化工的自动化生产。自动化生产是石油化工发展的必然趋势,而发电机无疑是实现自动化生产中一个至关重要的环节。在自动化生产的背景下,自动控制设备的使用使得发电机需要经常进行起动,频繁进行制动,以及变负荷、正反转等操作。发电机面临的工况无疑会更加复杂多变,使得部分发电机难以适应,进一步增加其出现故障的几率。石油化工自动化生产程度的不断提高,对于发电机保护和故障预防的要求都大大提高。这就需要在发电机保护继电器的选择上更加谨慎,通过适宜的保护装置,解决自动化生产过程中发电机的保护和故障预防问题,为石油化工自动化生产水平的提高打下坚实的基础。
3常见故障
3.1变压器可能本身就存在缺陷
变压器本身可能存在端头松动、焊接效果不佳等问题，或者抗短路强度难以满足实际的电力需要等。另外，也会受到潮湿因素的影响，例如洪水或者管道发生泄漏等，套管内部积累大量的水分，并不断渗入油箱，导致绝缘油与水分进行了融合。
3.2线路干扰
线路干扰是引发变压器事故的主要因素。在进行合闸时产生较大的电压，在低负荷状态时电压打造最大值，引发线路故障，或者由于闪络等问题而出现的异常现象等。这类故障在变压器故障中占据绝大多数的比例。因此，针对变压器的运行情况，需要加强重视，并利用冲击作用，进行保护性的试验，并对试验结果进行综合性的分析，对变压器的相关性能进行检测。
3.3芯体故障
由于使用时间过长，出现了不同程度的绝缘老化，对电流失去保护作用，各层间发生短路问题，铜线质量有待提高，难以满足实际的需要，导致部分位置温度过高，线圈绝缘受潮，系统短路对电流造成机械性的损伤等。
3.4变压器油故障
绝缘油在温度不断变化的影响下，出现氧化反应，与空气中的水分进行结合后，导致电气绝缘性能逐渐下降；油道内发生阻塞使油道内积聚了大量的油，影响油道的正常散热；油绝缘降低造成网络放电等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.5过负荷
过负荷具体来说就是指变压器长时间处于超过额定功率的状态下的变压器。过负荷一般在电厂持续运行的过程中比较容易发生，导致冷却装置不能正常工作，变压器内部出现不同类型的故障等，从根本加重变压器的运载符合。由此就会使温度持续升高，使绝缘提前出现老化，当变压器的绝缘板出现老化后，其强度逐渐降低。因此，如果外部出现故障，就会使绝缘发生破损，继而引发各种故障问题。
4发电机变压器继电保护及应用
4.1发电机定子和转子的保护配置分析
对于石油平台来说，如果发电机的定子保护以及转子保护的过程中，必须要保证其所应用到的保护装置能够满足其保护的实际要求，在这装置中，对于定子接地保护装置而言，主要执行一些特定的操作背景下，通过基本零序电压对定子绕组进行保护。但是采用三次谐波电压对其定子保护的过程中，主要是采取中性点绕组的方式进行接地保护，如果采用这个保护装置的情况下，要根据其零序电压和三次谐波的运算进行分析，然后对其定子的出口回路进行相应的确定等。只有不断的对其自身的适应性能进行全面的提高，才能更好的保证其运行效率，同时也是可以适合应用到多数的发电机定子保护之中。然而，转子接地的故障问题是激励电路存在接地，并不是直接的显示出一些比较明显的故障问题，但是在进行第二次出现接地故障的时候，将会导致其发电机组的整体运行质量和运行的效率带来严重影响，直接的限制电力企业自身的发展。因此这个时候保护装置将会对其接地情况做出相应的判断，找到相应的故障位置，发出报警型号，为维修人员提供出相应的参考。
4.2根据发电机的特征选型
发电机的保护,从原理上看,都与在故障时发电机内部的零序与正序电流急剧升高有关,通常都遵循着单相接地,以及电流速断的保护思路。在发电机出现内部金属多相短路后,其电流的幅值在理论上是趋于无穷的,利用这一特征可以实现电流速断保护,从而确保发电机在出现故障后能够迅速脱离电网。在启动上,不同的发电机所需的电流大小相差很大,只有确保起动电流与短路电流有效区分开来,继电器才能实现电流速断保护。在选择保护继电器的过程中,需要根据发电机的具体特性,选择与之相适应的继电器。针对于不易遭受过负荷,并且需要进行空载起动的发电机,在保护继电器选型的过程中,需要灵敏度高,且切断故障速度快的继电器。这类型保护继电器在短路电流达到整定值后,其动作时间不会受到电流大小的影响,因此可以取得较好的速断保护效果。
4.3接地保护
电力系统不同路线具有不同的接地方式，小电流接地保护系统在发出报警信号后系统还可以运行一段时刻，而大电流接地系统在出现事故时会立刻切断系统的连接，从而使故障的影响不会蔓延到其他设备上。小电流接地系统相比于大电流接地系统，其运用地更加普及，当系统的某个设备出现问题时，小电流接地系统会发出报警信号，通过查看电压表，并且对其是否出现零序电压判断是不是发生了故障，这种系统更加的简单、可靠。
4.4变压器继电保护
接地保护也就是电力系统在正常工作时是不可能出现零序电流,一旦发生问题,其会在第一时间对出现的问题作出反应,相关设备会出现零序电流,这时候零序电流保护功能才会发挥其应有的用处,防止其他重要的设备受到破坏,以及防止受到破坏的设备遭到二次破坏。短路保护就是在阻抗元件工作一段时间后断开电流与线路的设备之间的联系从而对相关设备进行保护。其工作机制就是在系统出现问题的时候进行跳闸,使得其他装置不会受到更大的破坏。瓦斯保护是确保电力系统正常工作非常关键的设备,当变压器油箱发生问题的时候,绝缘油和绝缘材料会进行分解从而产生瓦斯。当油箱发生闪络电弧故障,但是还没有出现瓦斯时,继电保护装置可以立即断开电源,从而使得变压器的其他设备不会受到影响。
结束语
综上所述，发电机以及变压器对于电网的运行质量和发电厂的发电质量是存在直接的影响，因此，有必要采取相应的措施，以确保两者的运作质量。随着科学技术的不断发展以及自动化技术的快速进步，使得自动化技术被广泛应用于继电保护装置中，所以对其进行研究也成为了相关技术人员重要的工作之一。
参考文献:
[1]王敏.浅析线路与主变保护定值配合失当的危害及改进方案[J].电子制作,2019(Z1):130-131.
[2]欧天和.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2016，6（8）
论文作者:陈玉光,李倩
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/19
标签：发电机论文; 电流论文; 故障论文; 变压器论文; 继电器论文; 定子论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第17期论文;