我国的经济在不断的发展之中,而这种经济的发展是需要依 靠电力的,我国的电网如今越来越密集,它的覆盖面积也在不断 的增大,在这种情况下,电力所需要承担的负荷也就越来越重, 那么他的隐患也会增大就,就比如说这种超高压的输电就会引发 安全隐患。所以为了各式各样的问题的解决,修改电源变压器的 继电保护设计迫在眉睫,为了使我们的安全得到保护,我们已经 研发了这种电力变压器继电保护,使我们更加安全的应用电力系 统。
一、问题类型
电力变压器故障类型主要有三种,一种是内部故障的油箱, 是一种外部燃料箱故障,另一种是非正常状态,内部故障比外部 燃料箱故障更危险。针对这三种问题我把它主要分两大类进行讲 述,第一大类就是关于油箱的故障,第二大类则主要阐述的是电 力变压器的非正常的状态。
1.1 油箱的故障 在油箱外部主要有这么两种故障的类型,首先是一种相间短路的现象,这种问题主要出现在绝缘套管儿和引出线上,而另一 种则是引出线和绝缘套管上发生了接地短路,这两种类型是变压 器最常出现的问题。为了使这种问题的出现不会影响我们的人身 安全和财产安全,所以我们一定要采取措施加以保护,也就是安 装这种电力变压器的继电保护。除此之外,在油箱内部,也会发 生故障,常常会出现铁芯烧坏、绕损等现象,还会出现低压、高 压侧绕组间的相间短路,还会出现一种名为单相接短路的问题, 在中性点接地系统中的侧绕组处常常出现这种单相接短路,除此 之外还会在此基础上叠加发生匝间短路,但这种匝间短路都比较 轻微,不会产生很大的损害,这种内部的问题比外部的问题更容 易引发较大的安全隐患,他会烧坏铁芯、烧坏绕线组的绝缘,跟 严重会引起爆炸,所以电力变压器的继电保护是非常重要的。
1.2 不正常的工作状态 电力变压器的不正常的状态主要有这么几种类型,一种是叫做励磁故障,这种故障是由过电流以及过电压所引起的;一种叫 做过负荷故障,这种故障是由电力变压器所承担的复合超过他规 定的额定容量所引起的,还有一种叫做是油面降低的故障,这种 线故障是由油箱漏油所引起的,还有一种故障是因为冷却系统出 现问题所引起的温度升高的故障,这些故障会对我们产生重要的 影响,由于铁芯、绕组等金属部件损坏,使变压器受到了影响, 所以我们迫切需要进行安装电力变压器继电保护装置。
二、电力变压继电器的保护设计方案
我国不断发展的电力工业,致使建设越来越多的超高压输电 线路的 , 逐渐增加大容量、高功率变压器,这种大型电力变压器 操作是正常的还是异常的与国家电网的安全直接相关。在之前的 文中我们提到了电力变压器所出现的问题和一些异于平常的运行 状态 , 我们有必要为了我们的安全,创建相应的安全继电器保护 装备 , 我们的重中之重是通过继电器 , 发现故障变压器或通过一 些方式,将信号传达到相关人员手中 , 这些人员通过信号的反馈 来采取相应的措施 , 铲除不正常的状态。根据 dl400 - 1991“继 电保护和安全自动化设备技术规范”的相关规定,电力变压器应 具有以下保护功能。
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2.1 瓦斯的保护 瓦斯保护它主要安装在油枕和油箱上,可以保护油箱内部出现的问题但是是因短路而产生的,它可以反映数量但只能是气体 的,气体继电器是气体保护装置的主要部,。气体保护行动快速、 敏感 , 结构很简单 , 但它并不能反映油箱外部的故障 , 就比如说如线推导邮箱外部故障就不能显现出来 , 第二 , 气体保护也经常 因为一些干扰做出错误的行动 , 所以不能仅仅安装瓦斯保护在电 力变压器中,变压器气体保护可以保护油浸式电力变压器但要在 0.8mva 及以上,使之避免大的事故的发生,可以防止油箱内部各 种故障的发生,当比较轻的故障发生时,便会立刻显示出来,就 主要表现在油箱内部的油面降低,当发生比较严重的故障的时候, 会有更明显的表现,即发生跳闸来防止重大灾害的发生,所以我 们可以安装这种瓦斯保护来保证我们的安全,但是要注意还要安 装其他的保护。
2.2 变压器的差动保护 比较变压器低压侧以及高压侧的电流相位以及大小我们一般用差动保护。正常的环流连接是与变压器两侧电流互感器的二次 接线息息相关的。对于 Y,DLL,变压器三角面和电流互感器在 Y 连接,星形转换成电流互感器和变压器的三角形形式,相位补偿 应考虑到连接方式。在这有一个故障点,当变压器或外部问题的 正常运行时,有一个差动保护是静止的,没有动作和保护的时刻, 在电流差动继电器的这一时刻,在变压器差动电流的两端都接近 于零,此时,当变压器内部之间以及变压器 , 电流互感器连接失 败时 , 双方差动继电器的电流等于电流互感器次级电流的总和 ,, 也就是说短路电流大于当前继电保护运行所需的最小值 , 差速器 的优点便体现出来了,即快速切除故障的继电器信号。差速器保 护具有高灵敏度、高选择性等特点,在发电机、电机、母线等设 备上易于实现,作为电器主要设备的主要保护,具有与众不同的 优势,因此作为电力变压器的继电保护措施我们可以选择差速器。
2.3 过电流保护 作为备份过电流保护气体保护和差动保护的电力变压器 , 我们应用是较为广泛的,我们按照不同的短路电流大小和变压器容 量的多少 , 分为不同的保护方式 , 主要有三种 , 第一种容量较大, 是用来保护 63 mv -A 以及以上超过此刻度的系统变压器和升压变 压器 , 我们称这种保护措施的负序电流和单相型低电压启动过电 流保护 ; 二是超电流保护,常常是在灵敏度弱的情况下应用,主 要运用于过载保护和电压互感器。最后一个是对变压器的过电流 保护,用于降压变压器的保护是此种保护方式的主要目的。
2.4 负荷保护 负荷保护或者是过载保护是电力变压器的继电保护的另一种措施,用于防止电流过载是过载保护的主要目的。电力变压器过 载保护装置通常在信号时延后,或延迟跳闸,一般采用一种电流 继电器连接到一对一连接方式的单相线。
三、结语
在本篇文章中我主要讲述了电力变压器出现的问题即不正常 的工作状态和油箱的问题,而油箱的问题又分为两种一种是油箱 内部的问题,一种是油箱外部的问题,而又以油箱内部的问题最 为严重,之后我又阐述了解决问题的方法,有瓦斯的保护、变压 器的差动保护、过电流保护和负荷保护这几种电力变压器的继电 保护措施,综上所述,不可忽视变压器的外部短路、过载引起的 电流过大或温升等问题。因此,在设计继电保护的过程中一定要 严格依照电源的连续性和可靠性来进行设计的。
参考文献:
[1] 李燕 . 电力变压器继电保护设计要点 [J], 企业技术开 发 .2016(03)
[2] 王耀辉 . 电力变压器继电保护设计要点 [J], 城市建设理 论研究 .2016(07)
论文作者:任文刚 魏浩然 李继越
论文发表刊物:《红地产》2017年7月
论文发表时间:2018/4/2
标签:故障论文; 油箱论文; 变压器论文; 电流论文; 电力变压器论文; 继电器论文; 继电保护论文; 《红地产》2017年7月论文;