(宁波仁栋电气有限公司,浙江 宁波 315336)
摘要:配电变压器是电力系统运行中非常重要的设备之一,一旦出现故障就会严重影响电力系统稳定运行,不仅会造成严重的经济损失,还可能引发安全问题。配电变压器是电力系统运行中的重要设备,负责电压转换,以满足人们的供电需求,保障电网正常运行。电网运行过程中,经常会出现配电变压器故障,造成一定的安全隐患。这就要求有关人员加以重视,结合经验和知识,对故障产生的原因进行分析,提出故障处理方案,进一步提升故障处理速度,保障电力系统稳定运行。
关键词:配电变压器;故障;保护措施
引言
经济发展带动了我国电力行业的进步,电力系统的稳定运行也变得至关重要,配电变压器可以在电网运行时保障电网的安全性与稳定性。目前,我国并没有对电力系统的配电变压器实施保护措施,由于配电压变压器对电力系统运行的重要性,供电所必须对配电变压器进行保护。
1配电变压器的变压器运行结构原理
变压器必须在正确使用的前提下,做好相关技术数据的了解,如以下数据内容所示:
(1)字母和数字是型号的必要组成,其中字母表示不同的意思,如三相可以由S表示,单相可以由D表示,防爆可以由K表示,风冷可以由F表示。例如我国将一些高效节能的变压器进行编号,如三相变压器的系列就可以用S13-M-500/10,S13表示,它是我国统一设计的具有高效节能性质的变压器。变压器的容量用500表示,一般单位可以用千伏安(kVA),高压侧的电压用10表示,单位为千伏(kV)。
(2)三相变压器的接法可以用联接组别表示,高低压绕组线电压也可以用联接组别表示,两者具有一定的相位关系。高压绕组呈星形接法的形式可以用L2,Y表示,低压绕组呈星形接法且有中线的形式可以用Yn表示,原二次线电压的相位相同但是却是可以用12表示。短路电压是电压降变压器形成的一个绕组短路,形成一个绕组输入电压,通过一次或者是二次的绕组,实现电流的二次绕组,最终将电流分别达到一定的额定值,短路电压能够实现输入电压的阻抗压降。
2配电变压器常见故障
配电变压器运行常见故障有绕组匝间短路,配电变压器自动跳闸,变压器或其套管漏油,声音异常、噪音较大,套管裂纹、有放电现象,引线发热变色、但未溶化,上部落物、危及安全、不停电无法消除,上层油温超出正常值,油位显著下降或升高,油变色、油质不合格,接头部分松动或发热,冷却装置故障,等等,严重危害用电安全。
3配电变压器的保护措施
3.1注重运行前的检查工作
任何设备在运行前都要做好充分的检查工作,这不仅是对设备安全使用负责,更是对工作人员生命安全负责。配电变压器是电网系统中最重要的部分,运行前,应做好充分的检查工作,这样才能为电网系统的平稳运行奠定坚实的基础,降低配电变压器故障出现的概率。配电变压器运行前的检查工作主要有以下几方面:
第一,对油位的检查。配电变压器运行前,工作人员一定要检查配电变压器的油位是否处在标准位置附近,油位过高或过低都会严重影响配电变压器的运行。油位过高时,配电变压器会处于一种超负荷状态,配电变压器内的油温会迅速上升,由于膨胀的影响,油会从配电变压器油枕的顶部喷出,不仅会影响配电变压器的运作效果,还会对工作人员造成伤害。如果油位过低,特别是在比较寒冷的季节,配电变压器就会因温度影响而停止运作,阻碍电网系统的运行。所以,工作人员一定要注重对油位的检查。
第二,对配电变压器的套管、排油阀等部件的密封状态进行检查。配电变压器运作过程中,如果套管、排油阀等密封性不好,就会出现渗油现象,将在很大程度上影响配电变压器的运行,所以要格外重视。
第三,对配电变压器的线路安装和连接进行检查。不能出现线路连接的错误,否则将会导致严重的安全事故。此外,应对配电变压器本身性能和规格进行全面检查,选择符合电网系统运行标准的配电变压器,保证电网系统整体的安全运行。
第四,完成配电变压器相关检查工作后,要在配电变压器的测温孔中安插酒精温度计,并保证其温度测量范围可超过100℃。这样,当配电变压器运行时,监测人员就能有效掌握配电变压器内的温度,根据温度变化情况,采取相应的处理措施。还要对配电变压器产生的电磁进行全面检测,一旦电磁出现异常情况,要及时处理,减少配电变压器故障对电力系统造成的影响。
3.2配电变压器保护指标
配电变压器保护指标包括过电流保护指标、过热保护指标和剩余电流保护指标。首先,电流保护指标要检测变压器的所运行负载的电流值,来判断保护变压器的保护作用,过电流主要是指负载电流要大于变压器的额定电流105%~500%,采用反时限特性保护装置,以断开变压器中的断路器。判断电流值的情况,结合电流断开的时间,如果变压器超过额定电流,且超过5%时,保证断开的时间是100min,超过额定电流的20%时,保证断开的时间是10min,超过额定电流的40%时,管理人员要立即断开断路开关,且控制断开时间0.2s。其次,过热保护指标保证变压器自身的温度在90℃以上,90℃,要切除保护装置的负荷,这样不仅可以防止变压器过热发生事故,使变压器恢复正常的温度,变压器重新启动。最后,剩余电流保护装置有100mA、300mA和500mA三个档位,如果线路中所剩余的电流为50%~80%,装置会自动跳到下一档位,实现电流的保护,如果电流处于最高档位时,要保证档位不变,超过装置的50%时,会跳到下一档位,超过80%的电流时,会断路。
3.3低压变压器保护系统的数据采集
低压变压器保护系统数据采集包括温度和电量参数采集,实施监管变压器温度和电量参数数据,及时调整变压器实际的温度和变压器电量参数,这样不仅可以避免变压器温度过高,还可以有效防止过流的出现。一方面,变压器温度数据采集,温度的采集主要通过温度传感器实现的,将所采集的信号通过滤波和放大处理实现数据的转换,工作人员对转换后的数据进行处理,这样才能实时监督变压器的温度。另一方面,变压器电量参数的采集,通过传感器采集电压和电流的参数,对三相电压和电流转换后,经过转压和降压这一过程,通过三相电流的处理,将转换的电流和电压导入电能计量芯片中,电能计量芯片导入其中的电流和电压,所使用的芯片是ATT7022B三相芯片,将其应用于三线和四线制的电路中,计算电能芯片的电流和电压,计算各相的功率和能量进行计算,还要计算变压器的频率和相角,通过芯片上的SPI总线接口,来控制外部数据,这样不仅可以合理的设置变压器的电量,还可以实时监控变压器的电量和电能。
3.4加装避雷线,减少雷击事故
要想保障配电变压器的稳定运行,首先要减少输配电线路的雷击事故,合理加装避雷线。输配电线路的线路过多,很容易出现交叉跨越现象,一旦发生雷击,就会导致掉线情况发生,引起其他线路故障,使变电站受到雷电电流的侵入,导致配电变压器无法工作。加装避雷线可解决这一问题,减少事故的发生。也可以在线路中安装无串联线路防护雷击。无串联线路的避雷器可快速放电,避免了普通避雷线的放电延迟性,既可以吸收大量的电流,又可以快速放电。
结语
输配电线路是我国供电网络中的重要组成部分,而配电变压器又是输配电线路中的重要设备,其运行效果直接影响着人们的生活及工业生产,因此必须加强保护工作。
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参考文献
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[3]兰维.关于供电所低压配电变压器的保护系统的设计问题分析[J].电子制作,2017(2):11.
论文作者:王婉儿
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年11月下
论文发表时间:2019/8/26
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