電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

楊覆岳 呂金鵬 內(nèi)蒙古送變電有限責(zé)任公司

電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

楊覆岳 呂金鵬 內(nèi)蒙古送變電有限責(zé)任公司

隨著社會不斷的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷的提高，對于電力系統(tǒng)的要求也越來越高，變壓器是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，電力變壓器的正常運(yùn)行對電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定至關(guān)重要。基于此，本文對電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了簡單的分析。

變壓器；繼電保護(hù)

前言

電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，常常因?yàn)橐恍﹥?nèi)部因素導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障，或因外部故障導(dǎo)致變壓器不能繼續(xù)運(yùn)行，必須停止工作。因此，要想保證電力變壓器在運(yùn)行過程中發(fā)揮其功能需要采取保護(hù)措施，即使變壓器發(fā)生內(nèi)部或外部故障也可以降低事故的損失。

1.變壓器繼電保護(hù)的概述

1.1 電力變壓器

電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的主要設(shè)備之一，是一種靜止的電氣設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行過程中可以使一定數(shù)值的交流電壓和電流變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓和電流的設(shè)備。

1.2 繼電保護(hù)技術(shù)

繼電保護(hù)技術(shù)是對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測、判別，發(fā)出報(bào)警信號，如果故障并未得到及時處理，進(jìn)而可以隔離、切除故障部分的一種重要措施。繼電保護(hù)裝置是對運(yùn)行中電力系統(tǒng)的變壓器和線路等設(shè)備，在一定范圍內(nèi)監(jiān)測有無發(fā)生異常或事故情況，并能發(fā)出跳閘命令或信號的自動裝置。

1.3 電力變壓器在繼電保護(hù)技術(shù)中的應(yīng)用

繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中可以對電力變壓器的電壓、電流和非電量等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)其特定程序及算法判別故障，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行切除或發(fā)出信號，如：跳閘、報(bào)警等。所以，電力變電器在使用過程中如果發(fā)生問題，繼電保護(hù)裝置可以有效地進(jìn)行控制，減少設(shè)備因?yàn)楣收纤斐傻膿p失，從根本上保證電力設(shè)備和電網(wǎng)可以正常運(yùn)行下去[1]。

2.變壓器產(chǎn)生故障的原因及繼電保護(hù)措施

2.1 產(chǎn)生電力變壓器繼電保護(hù)故障的內(nèi)部原因

電力變壓器在使用過程中，其內(nèi)部常常會出現(xiàn)一些故障，主要體現(xiàn)在電力變壓器匝間短路、油溫升高、油位異常、繞組溫度升高、瓦斯繼電器異常等。電力變壓器的內(nèi)部產(chǎn)生問題就會導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置發(fā)出一些列的動作，并導(dǎo)致電力設(shè)備無法正常使用、引發(fā)電網(wǎng)停電等。

2.2 產(chǎn)生電力變壓器繼電保護(hù)故障的外部原因

電力變壓器在運(yùn)行過程中，導(dǎo)致外部故障的原因主要有：電力變壓器冷卻器故障、引線搭接等現(xiàn)象；變壓器的絕緣套管變形、繞組放電、絕緣體出現(xiàn)破損現(xiàn)象，這些都是電力變壓器外部在運(yùn)行中所發(fā)生的問題[2]。

2.3 變壓器繼電保護(hù)措施

電力變壓器的電量繼電保護(hù)措施通常是通過電壓、電流的采樣來判斷電力變壓器在運(yùn)行過程中是否存在故障，如果出現(xiàn)了變壓器的高壓側(cè)、中壓側(cè)和低壓側(cè)的功率不平衡，通過標(biāo)幺值計(jì)算流進(jìn)與流出的電流不平衡，差流大于設(shè)定定值，此時變壓器保護(hù)的主保護(hù)即差動保護(hù)動作，主變?nèi)齻?cè)斷路器跳閘，使變壓器停止運(yùn)行。另外，在變壓器運(yùn)行過程中還具有一些幾種常見的保護(hù)技術(shù)：后備保護(hù)、失靈保護(hù)、非電量保護(hù)等。其中后備保護(hù)主要指在變電器運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)回路短路現(xiàn)象，保護(hù)裝置將瞬間發(fā)出信號斷開回路的開關(guān)，進(jìn)行保護(hù)。如果在保護(hù)過程中沒有任何的動作，那么就需要在一定的延時后進(jìn)開啟另一個時限保護(hù)動作，只有這樣才能躲避原有的故障；失靈保護(hù)是配合母線保護(hù)的一種措施，當(dāng)母線保護(hù)動作時給主變保護(hù)發(fā)出一個失靈開入，同時主變保護(hù)裝置通過對電流采樣的判斷，發(fā)出失靈保護(hù)跳閘命令，跳開三側(cè)斷路器，使變壓器停止運(yùn)行；而非電量保護(hù)在運(yùn)行過程中對油溫升高、油位異常、繞組溫度升高、瓦斯繼電器異常故障等非電量狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)。

變壓器等電力設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)設(shè)置一項(xiàng)科學(xué)、合理的規(guī)范制度，保證變電站中的所有電力設(shè)備在使用時候都具有較高的安全性[3]。

3.變壓器繼電保護(hù)技術(shù)的趨勢

3.1 硬件的開發(fā)

繼電保護(hù)裝置的計(jì)算能力直接影響判別、切除故障的速度，所以繼電保護(hù)技術(shù)對硬件的需求越來越高，隨著技術(shù)的發(fā)展，芯片應(yīng)該更加高度集成化，體積更小。

3.2 繼電保護(hù)的智能化

隨著社會不斷的發(fā)展，變壓器繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)不斷的創(chuàng)新、完善，并集中體現(xiàn)在智能化方面，目前智能化變電站已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可，其運(yùn)行更加安全、可靠，電纜的減少也更加節(jié)省資源，保護(hù)工作更加精確、高效。

3.3 繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化

電力變壓器在運(yùn)行過程中繼電保護(hù)工作可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、信息化，并根據(jù)電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)制作對應(yīng)的繼電保護(hù)資料庫與數(shù)據(jù)庫[4]。繼電保護(hù)工作實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、信息化，可以擴(kuò)大保護(hù)范圍，使繼電保護(hù)技術(shù)不僅僅是停留在電力變壓器等設(shè)備故障點(diǎn)，通過信息的共享，繼電保護(hù)的范圍可以擴(kuò)大到整個電力系統(tǒng)。

4.總結(jié)

電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以有效保證其安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，在一定程度上控制電力變壓器的事故范圍。電力變壓器等電力設(shè)備的繼電保護(hù)技術(shù)水平，需要進(jìn)行不斷的創(chuàng)新、完善，使電力系統(tǒng)得到更加可靠的保護(hù)。

[1]周寶忠.電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐[J].科技經(jīng)濟(jì)市場,2014,11:173.

[2]劉國平,山春鳳,王敬引.繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].今日科苑,2015,03:123-124.

[3]鄭家聲,嚴(yán)伯超,何松康,杜國明.電力變壓器繼電保護(hù)及故障診斷中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,03:183-187.

[4]馮海清,王震,楊逸晴,盧志鵬.關(guān)于電力變壓器繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,08:160.