继电保护技术在变压器故障解决中的运用研究论文_闫喜鹏

继电保护技术在变压器故障解决中的运用研究论文_闫喜鹏

(国网河南省电力公司南阳供电公司 河南省南阳市 473000)

摘要:在当今电力系统不断发展更新完善的时候,电力变压器已经成为保障电力系统安全稳定运行的关键,变压器主要发挥着维护电力安全和功能性操作的作用,同时还是整个电力系统中各项结构和系统性的连接关键节点,该行业内普遍使用继电保护措施来对其进行防护工作。文中对继电保护技术在变压器故障解决中的运用进行了分析。

关键词:继电保护;变压器;故障;实际运用

1电力变压器继电保护装置的基本含义

电力变压器继电保护装置的主要作用是确保电力系统稳定运行,给予用户提供可靠和安全的供电服务,其中电力变压器继电保护的主要功能有以下几点:一旦电力变压器系统产生动作信号或者故障信息就能够快速做出回应,确保继电保护功能和设计能力能够充分发挥出来;若是变压器产生异常问题或者故障问题时,能够迅速命令继电保护动作将电力变压器切点,并隔离线路异常问题和故障问题,减少故障事故带来的影响;电力变压器继电保护能够减少异常问题或者故障问题带来的经济损失,确保电网和电力变压器运行的经济性和稳定性。

2电力变压器继电保护技术常见问题

2.1变压器瓦斯保护和绕组故障

在电力变压器中瓦斯出现故障的原因是由于保护工作出现误差,引起瓦斯出现保护动作的是变压器在加注油料的时候没有将油料中的空气完全排除干净,于是造成了变压器随着气温上升空气压力增加最终引起瓦斯松动;变压器出现短路和瞬间升温,故障部位在此时会产生大量气体就会变压器瓦斯保护动作出现;变压器内部电阻和结构功能上出现故障,会直接影响变压器正常运行最终出现瓦斯故障;变压器密闭不够严格或者是出现严重渗漏,变压器内部油位迅速下降,继电保护技术会出现跳闸最终将变压器切除在电力系统之外,使其停止工作。

变压器在继电保护技术操作过程中通常会出现绕组断线,相同绕组之间出现短路多点进行接地,以及绕组的匝间出现短路等问题,产生绕组故障的主要原因是在制造运行以及后期的检修的某一环节技术操作失常。变压器的绕组长时间处于超负荷状态时就会出现温度上升,绝缘体出现劣质化,这就会引起变压器绕组出现线路短路和接地等问题,变压器绕组在生产制造过程中如果出现制造操作不规范,应用材料实用工具不符合生产标准的现象就会造成绕组出现生产性故障,变压器出现潮湿和绝缘体脱落等问题就会导致变压器的油路出现阻塞,绕组局部温度过高等问题,最终会引起变压器绕组更大的功能性故障。

2.2变压器操作故障

变压器在实际运行工作,将变压器低压侧断开之后再进行检修工作。高压侧的断路器受到主变电流冲击之后正常闭合状态下低压侧断路器就会送出负荷,长时间对主变电流进行冲击,低压侧断路器和电流互感器之间就会出现短路,那么就会导致差动保护工作出现异常,高压侧的后备保护设备母线会因为主变电流的阻抗较大无法开展动作保护,低压侧母线也会因此不能正常进行并联启动回路,最终就会导致变压器出现故障不能及时将变压器跳闸切除故障。

2.3变压器油位和油质变坏故障分析

变压器在实际运行中如果出现油位过低现象就会出现瓦斯保护误动作,变压器温度过低,长时间漏油和渗油都会引起变压器出现油位过低现象,变压器油位过高时就会出现溢油现象,通过相关分析得出变压器的油温升高或者降低直接决定这变压器油位的上升或者是降低,周围外界和内部环境的变化以及负荷情况都会对变压器油温变化产生影响。变压器长时间运行油温过高且受到雨水或者是潮气的油,就会直接导致变压器的油质出现本质上的改变,变压器的油质发生改变之后就会造成变压器绝缘体性能逐渐降低,最终会导致变压器故障出现。

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2.4变压器运行中出现故障分析

变压器在运行过程中如果出现了低压侧断路器和电流互感器之间的挂账,变压器低压侧保护应该将低压侧的母线的电压降低和电流增大的情况下,用较短的时间来延长动作跳开低压侧断路器的开关,迫使低压侧进行正常运行工作,但是这是并不能直接排除低压侧的故障,短路之后的电流从高压侧母线进行主变之后传输到故障点,虽然高压侧的故障点电流较大但是高压侧点烟器由于进行主变工作阻抗力较大不能进行靠动作开放工作,这同样会导致变压器不能迅速找出故障并切除故障。

3继电保护技术在变压器故障解决中的运用

3.1盲区故障

关于变压器继电保护技术故障,具体可分为运行盲区故障、操作盲区故障两类。一是运行盲区故障。以电流互感器、低压侧短路故障为例,低压侧母线电流的增加,导致电压偏低,促使低压侧保护装置断开电路,启动主变保护,从而将低压侧母线电压恢复至标准范围。但是,因故障点未采取隔离手段,导致电流在主变输送环节出现障碍,致使低压侧母线电压无法完成自主开放工作,其原因在于:高压侧母线电压的升高,使其主变阻抗能力明显下降,难以快速且及时完成故障点切除工作,从而形成继电保护盲区。二是操作盲区故障。针对变压器运行阶段,检查与维修工作的开展,应以低压侧装置断开为前提,使高压侧装置在主变冲击环节恢复至标准范围,并对低压侧装置实施闭合,结合电流输出,确保变压器稳定运行及故障排查。在此环节,低压侧装置和断路装置若出现漏检、地刀未断开问题,致使继电差动保护无法做出指令行为,即使在低压侧装置稳定运行的前提下,其联动趋势下的电流保护工作也难以发挥自身优势。

3.2盲区故障排除下的继电保护

首先,优化低压侧后备保护。针对双绕变压器,其中低压侧后备保护流程为:中低压侧短路装置及时发出断开命令,促使高压侧装置在额定电流超出的前提下跳闸。而三绕变压器,后备保护流程基本与双绕变压器一致,即在电流额定值超出,中高压侧装置可在限定时间内实现跳闸工作,可依据变压器低中高压侧装置跳闸逻辑,对电流互感器、中低压侧装置故障予以判断,避免在二次短路的情况下,出现变压器主变元件损毁问题。

其次,优化高压侧后备保护。以双绕变压器为例,其高压侧后备保护流程为:基于低压侧装置断开、额定电流超出的情况,高压侧装置可在限定时间内完成跳闸命令;而三绕变压器后备保护为:中低压侧装置断开、高压侧电流超出,则高中低侧装置分别出现跳闸行为。

最后,实际应用。对于变压器继电保护技术实际应用环节,易受到变压器运行方式的影响,而出现继电保护装置误动现象。对此,以变压器运营状况为前提,通过针对性、辅助性措施的运用,将变压器故障进行严格控制。如双绕变电器,若低压侧开关介于冷备/检修状态,而主变元件、高压侧装置保持运行,则应在高压侧装置处设定输入压板,预防低压侧装置位置变化引起的高压侧继电误动保护;三绕变压器还需对高中低侧装置预热问题予以判断,并采用紧密配合的方式,对继电装置保护行为进行规范,使其能够在界限逻辑控制、改善逻辑控制的前提下,对中低压侧装置短路故障实施有效预防,从而降低高压侧过电流现象发生概率。

4结束语

综上所述,为了保证变压器安全稳定的运行,在原有的变电系统中除了要安装继电保护设备以外,还需要增设门电路辅助或复合电压闭锁,通过对对变压器内部逻辑判据和变压器外部接线进行调整来达到消除故障的目的,保证电力系统可以稳定、安全的运行。

参考文献

[1]张继军.继电保护技术在变压器故障解决中的应用[J].自动化应用,2015,12:121-122.

[2]唐光宇.分析在变压器故障解决中继电保护技术的有效运用[J].通讯世界,2016,20:142-143.

[3]谢海涵.电力变压器继电保护的原理及应用[J].中国高新技术企业,2015,16:145-146.

论文作者:闫喜鹏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/20

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