水電站中變壓器繼電保護的應用分析

摘 要：在水電站的生產運行中，變壓器繼電保護是比較常見的設備裝置，應用十分廣泛，所處地位也是比較重要的。基于這樣的背景，文章首先分析了變壓器繼電保護的任務，然后闡述了水電站中變壓器繼電保護的具體應用，最后提出了改造措施，希望能夠對相關工作提供借鑒。

關鍵詞：水電站；變壓器；繼電保護；應用

引言

繼電保護裝置是保障水電站正常運行的關鍵所在，繼電保護能夠推動水電站工作的有效開展。變壓器繼電保護裝置通常情況下會含有多個繼電器，一旦水電站的電力系統中的某一環節出現問題，繼電保護裝置會在第一時間里進行檢測，并迅速發出信號來告知相關人員，以便能夠及時地進行處理，這樣能夠將損失降到最低。基于繼電保護所能發揮的巨大作用，將其科學合理地應用就顯得尤為重要。文章將重點探討繼電保護在水電站中的應用。

1 變壓器繼電保護的基本任務

1.1 電氣量保護

電氣量保護是變壓器中首先要保護的對象，如果水電站中的電力系統在工作的過程中出現了故障，其內在的電流、電壓隨機會產生變化，諸如電壓會變低、電流增強或同時變強等。就在此時，變換器會馬上檢測到這種變化，從而針對不同原理的保護裝置就會隨即形成。

1.2 非電氣量保護

非電氣量保護與電氣量保護的任務是完全不同的，這一點從兩者的的名稱也能看得出來，電壓、電流方面的變化是電氣量保護重點關注的，而非電氣量保護是相對于在變壓器使用過程中溫度和壓力的變化而言的。出現了故障的水電站電力系統，在溫度上會有變化，繼電保護裝置就發揮了開環自動控制設備的作用，及時發出信號，進而進行相應的控制。控制部分、保護部分、邏輯部分和執行部分是主要的控制環節。可以將相關信號在保護的環節輸入，然后和測量部分進行對比，這樣就能夠一目了然地確定出電力系統是否在正常的使用范圍內。在這里值得一提的是邏輯部分，在此環節需要結合輸出性質或開展科學的推理和分析，還要確認設備發出的動作與之前推理的邏輯是否是一致的。執行部分主要是以判斷結果為依據，進行相應的執行動作（發信號），進而有效地隔離故障。

1.3 變壓器繼電保護的根本任務

追根溯源，保護系統是變壓器繼電保護最為根本的任務。即變壓器繼電保護裝置能夠將系統中的故障與還在正常工作的部分相分離，這樣就不會對其他的設備產生影響，能夠降低整個電力系統被破壞程度，以便保證水電站的電力系統及時恢復，保證工作的照常進行。故障出現后，變壓器的繼電保護裝置的作用就會得到極大地顯現，其會發出預警信號，使工作人員能夠在第一時間采取有效措施來給予解決，進而大幅度地減少損失。另外，繼電保護裝置還會以實際情況為出發點來自動回復發生的故障部分，這樣也是為了有效地保證網絡的安全供電。

2 水電站中變壓器繼電保護的具體應用

2.1 屏上設備的保護

屏上安裝保護是首先應該給予重視的。其工作原理就是將接地的一端與所要保護的部分連接好。為了抑制故障的擴散，使用阻燃性質的材料也是不錯的選擇。具體安裝時，把一個空端子將帶正電的正電源與跳閘回路之間的端子排隔離開，因為安裝在保護屏上的各個設備單元都有明顯的標志，設備接地端子與保護屏體要可靠連接，而且采用阻燃材料進行端子的制作。在安裝時也要用空端子將強弱電端子隔離開，然后交流電路的回路里也要用試驗端子來進行可靠連接，控制跳閘的連接片安裝在上面。以上這些工作做好后，應進行必要的檢測后再使用，以便保證屏上設備的保護在安裝上具有一定的可靠性。

2.2 有效控制電纜

在控制電纜時，很重要的一點是要保障選擇性保護設備的交流回路中用的控制線纜界面可以控制電纜截面，畫出對應的誤差曲線圖，再選擇與電壓降相對應的電纜截面。其中電纜里面的電纜芯也可以以纜線的機械強度多少來決定，因為很容易受到高壓線的干擾或特別高磁場的排斥，所以應采取適當的措施來加以避免。

2.3 變壓器瓦斯保護

在瓦斯的繼電保護中，箭頭要指向油枕方向，在為變壓器加油前，需要改變瓦斯的信號位置，最后一步操作是放出保護裝置中積壓的氣體，直到放氣口冒油。

2.4 選擇接地點

端子接地是需要確保的重要方面。通常情況下，電壓與電流的互感設備二次側中必須要保證其中的一個是成功接地的。連接上差動保護設備和幾組電流互感設備后，所要做的工作就是在保護屏上將端子接地。

3 改造變壓器繼電保護設備的措施

就現階段發展而言，水電站使用的變壓器繼電保護在不同程度上存在著陳舊問題，很難敏銳的應對故障，故障愈加頻繁，存在通道補償系數，計算機顯示的實時采樣值不直觀，配件價格過高，如果出現了故障通常需要更換相關的配件，在聯系廠家的過程中，很難在短時間內進行解決，從而影響到水電站的整個安全生產。這樣對水電站中變壓器繼電保護設備進行改造就顯得很有必要了。經過實踐證明，改造后的設備裝置在性能上得到了大幅度地提高，采用數字化處理，相對于傳統的保護裝置更能根據實際需要做出相應調整。

3.1 采用高性能的硬件平臺

這種改造就是在對系統改造的過程中采用雙核處理器，每個處理器系統又是由多個獨立的微處理器構成，然后結合數字信號處理硬件系統，形成一個高性能的硬件平臺。其優勢在于能夠對故障程度進行動態計算，這樣繼電保做出的動作會更準確。

3.2 增加發電機出口斷路器失靈保護功能

比較老式的電力系統的發電機與變壓器間有一個發電機出口斷路器，它的作用在于隔離故障部分，以便最大限度地保護其他設備正常的工作，降低損失。經過改造的變壓器繼電保護設備，在發電機出口斷路器處增加一個失靈保護裝置，為的是防止出現由于斷路器失靈造成的嚴重后果。一旦系統發生故障，斷路器失靈，依靠繼電保護裝置自身發出動作，會耗費大量的時間，難以更為迅速地將故障隔離開，很容易對還在正常工作的部分造成影響，進而使整個系統癱瘓。

3.3 裝置透明化監控

能夠實時監控裝置各采樣量，運行時可以顯示多達500個各種采樣量，且采樣值顯示更為直觀準確。運用專業軟件還能夠監控多達1500個裝置的內部數據，可以說完全實現了保護裝置的透明化，這也為工作人員更好地掌握設備工作情況，檢測故障原因帶來了極大地便利條件。從這個方面來看，增加發電機出口斷路器失靈保護功能在整個改造的過程中所起到的作用是顯而易見的，所以有一定的必要性。

4 結束語

通過文章的分析使我們充分了解到繼電保護在水電站的應用中所處的重要位置和起到的作用，相關人員應該對此引起足夠的重視，切實的負起相關責任，特別對于那些需要改造的繼電保護設備裝置要及時加以處理，以便設備能夠始終處于比較良好的運行狀態，促進水電站的安全生產，這也是為我國的經濟發展保駕護航。

參考文獻

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