研究220 kV變電站變壓器運行及繼電保護措施

金洋

摘 要：在電力行業發展的過程中，變電站變壓器的運行情況至關重要，關系著電力輸送安全等問題。主要分析了220 kV變電站變壓器的運行和繼電保護的相關措施，旨在為促進電力行業的健康發展和社會可持續發展提供幫助。

關鍵詞：變電站；變壓器；繼電保護；電磁干擾源

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.159

220 kV變電站是電網系統的重要組成部分之一，其運行效率直接影響著電網系統運行的穩定性和安全性。因此，在電力行業發展的過程中，相關部門應重點關注220 kV變電站變壓器的運行狀況，并結合變壓器的相關運行原理和實踐經驗，制訂有針對性的繼電保護策略，優化變壓器的運行模式，全面提升變壓器的綜合運行效率，從而保證正常的電力供應。

1 220 kV變電站變壓器概述

變電站內主要的設備為變壓器和開關，變壓器屬于變電站日常工作的核心部分，能夠對整個輸電的電壓實現有效控制。變電站能夠通過變壓器針對其外部電壓實現驅動性調整。此外，變電站屬于驅動當代城市發展的重要源動力，類似于中轉站，可作為衡量國家發展的主要考核標準之一。

變電站內變壓器的變壓程度能有效反應國家經濟結構的實際發展情況。在經濟技術不斷發展的情況下，220 kV變電站變壓器是否能安全運行在一定程度上成為了目前電力系統輸電的關鍵所在，且受到了各界的廣泛重視。變電站與電力供應情況存在直接性聯系，在優化產業結構及促進經濟發展方面發揮著關鍵作用。

2 220 kV變電站變壓器存在的問題

2.1 繼電干擾存在異常

變電站能對輸電線路中的電壓進行調整，主要通過磁場發揮作用。其能將發電廠內發送出的電能成功地輸送到相對較遠的區域，并完成對電能的合理性輸送，有效降低了電能的消耗總量。220 kV以上變電站變壓器出現繼電干擾異常情況的主要干擾源包括：①一次系統的干擾，比如雷電；②電力系統自身出現短路故障；③斷路器自身出現故障。這些繼電干擾可能會對整條輸電線路起到阻斷作用，促使電磁干擾源與受到干擾的二次回路互相連接，并形成連接回路，最后導致變壓器的輸電電壓產生問題。

除此之外，輻射干擾一般涉及步話機以及高壓開關廠。其中，高壓開關廠產生的電磁干擾影響最為嚴重。開關廠內出現各種耦合時，比如電感耦合、電容耦合等，會通過同一根電纜中的某根芯線產生一定的干擾電流，而這根芯線可感應到對應的干擾電壓，并通過終端連接的設備產生干擾。針對220 kV以上的變電站，其內部繼電保護以及有關控制設備都安裝在開關廠內，該開關廠的干擾作用可成為影響變壓器運行的重要因素。

2.2 電壓不穩

由于變壓器在運行的過程中可能受到多種因素的影響，比如氣體、溫度等，進而導致變壓器的運行電壓出現不穩定的情況，阻斷變壓器的正常輸電。氣體不穩定可能直接導致信號跳躍，在變壓器內的油箱產生內部故障，整體油面上升。如果變壓器外部出現短路問題，則可能直接導致變壓器的溫度上升、油面下降，最終造成電壓不穩。此外，變壓器還可能因負荷過大而出現電壓不穩定的現象。如果變壓器內負荷、電荷量過大，且內部信號與磁場出現一系列問題，則易使變壓器在電壓調節的過程中產生混亂現象，最后出現電壓不穩的問題。

3 繼電保護措施

3.1 變壓器抗干擾的保護措施

要想實現變電站的繼電保護和維護自動裝置的正常運行，相關人員應保證二次電子設備具備基礎性的抗電磁、抗擾能力，并在具體操作和設計變電站時采取有針對性的措施，保證傳遞至二次設備的電磁干擾低于設備的承受水平。具體而言，應在干擾源處降低干擾程度，工作人員可通過降低相關設備的接地阻抗，進而對高頻電流注入過程中所產生的電壓升實現科學控制和及時調整輸電線路，相關人員還應有效建立低阻抗的接地網，降低220 kV變電站地電位差，從而避免其對二次回路產生干擾。要想消除電磁干擾對二次回路造成的影響，工作人員需要成功切斷一次與二次回路之間的耦合，運用具備屏蔽層的控制性電纜發揮作用。此外，工作人員還可在控制室以及開關場兩個端口實現接地操作，科學運用整體二次抗電磁干擾的方式發揮系統的抗干擾作用。

3.2 運行狀態保護措施

變壓器在實際運行過程中需要對其進行全面監控，有效消除其中、外部短路以及超負荷所產生的輸電風險，從而提升高壓變電站內輸電和變電的實際工作效率，有效降低經濟成本。氣體保護指的是針對變壓器油箱的內部故障以及油面降低實現科學調整，并針對電壓實現防預性調整，從而有效解決信號式跳閘問題。此外，還應實現差動保護及電流速斷保護。工作人員應針對防御變壓器出現的內部故障進行全面分析，全方位掌握變壓器的運行狀況，有效減少其引出線相間短路以及接地短路等現象的出現，以免出現變電站跳閘問題。

4 結束語

電力行業的發展情況對國家經濟建設和社會安定有著重要的意義，電能與人們的生活、工作息息相關。隨著社會對電能總需求量的上升，變電站的電力輸送總量增加，變電站中變壓器的運行壓力增大，如何完善變壓器運行管理并實現繼電保護是當前關系著電力行業發展的重要問題。筆者闡述了當前220 kV變電站變壓器存在的問題，并提出了有針對性的繼電保護措施，以期為促進電力行業的健康發展貢獻力量。

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〔編輯：張思楠〕