芻議變電站220 kV電力變壓器的二次接線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

王美鋒

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)電力系統(tǒng)在不斷完善，電網(wǎng)運(yùn)行也愈加穩(wěn)定和安全。但電力系統(tǒng)的規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，變電站中的線路和設(shè)備也在不斷增多，各個(gè)線路和設(shè)備運(yùn)行的過程中難免會(huì)出現(xiàn)故障問題，進(jìn)而引發(fā)電網(wǎng)波動(dòng)。針對(duì)這種情況，需要采取合理的二次接線回路設(shè)計(jì)方案，確保各個(gè)部分都裝配了有效的保護(hù)裝置，本文就此進(jìn)行了相關(guān)的闡述和分析。

關(guān)鍵詞：變電站 220kV 電力變壓器 二次接線 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、變電站220kV電力變壓器二次接線

電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備可以分成一次設(shè)備和二次設(shè)備兩個(gè)部分。前者可以將發(fā)電廠中的電能直接向用戶端傳輸，除了電能傳輸經(jīng)過的設(shè)備，還有許多其他設(shè)備，這些設(shè)備附屬于傳輸設(shè)施。一次設(shè)備就是與高壓設(shè)備直接電連接的設(shè)備，在操作時(shí)會(huì)有很大的風(fēng)險(xiǎn)，需要使用二次設(shè)備來降低操作危險(xiǎn)。二次設(shè)備普遍用于電網(wǎng)的監(jiān)管工作，可以有效降低電壓和電流，從而提供良好的操作環(huán)境，采用電氣隔離的方式來使其成為便于操作的低壓、小容量環(huán)境。一次設(shè)備有很多，如發(fā)電機(jī)。二次設(shè)備主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)一次設(shè)備，包括機(jī)電保護(hù)裝置、操作電源等等。二次設(shè)備可以通過交錯(cuò)連接的方式構(gòu)成二次回路，其具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，各個(gè)設(shè)備所處環(huán)境各不相同。

電力變壓器通常采用一次和二次兩種接線方式，前者主要用于高壓線路，包括有功和無功兩個(gè)部分。后者主要用于負(fù)載端部。與一次設(shè)備相比，二次設(shè)備具有低電壓、小容量的特點(diǎn)，便于操作和控制，可以降低風(fēng)險(xiǎn)，為電網(wǎng)系統(tǒng)的操作與監(jiān)控提供便利。在電氣工程技術(shù)之中，可以利用電路圖來展示電氣接線的實(shí)際情況，電路圖中包括圖形、文字等多種表達(dá)形式，可以展現(xiàn)各個(gè)電器器件的位置、情況，還可以通過連接線的方式來表示電路連接順序。但電路圖并不能展示設(shè)備放置位置的具體細(xì)節(jié)，主要用于抽象的布局與思考。設(shè)計(jì)人員也可以將電路圖看作是一次和二次設(shè)備的接線圖，根據(jù)圖紙內(nèi)容和實(shí)際情況進(jìn)行二者的區(qū)分。

二、變電站220kV電力變壓器繼電保護(hù)裝置

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置是不可替代的裝置設(shè)備，其可以避免電力故障的大范圍擴(kuò)散，可以保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，也能為后續(xù)的檢修與維護(hù)工作提供便利。電力系統(tǒng)具有復(fù)雜的特點(diǎn)，運(yùn)行過程中難免會(huì)出現(xiàn)故障，如果出現(xiàn)局部事故沒有及時(shí)處理，會(huì)造成故障的惡化擴(kuò)散，進(jìn)而造成大面積停電問題。在當(dāng)代社會(huì)中，停電會(huì)嚴(yán)重影響人們的日常生活和生產(chǎn)，所以需要采取有效的電網(wǎng)保護(hù)措施，繼電保護(hù)裝置就可以發(fā)揮保護(hù)的作用，本文主要對(duì)幾點(diǎn)保護(hù)裝置進(jìn)行闡述和介紹。

（一）差動(dòng)保護(hù)

繼電保護(hù)裝置可以對(duì)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的過程中是否存在異常狀況進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)故障會(huì)自動(dòng)跳閘且發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。差動(dòng)保護(hù)就是以基爾霍夫電流定理為基礎(chǔ)對(duì)電路實(shí)施保護(hù)，具體來說，在電路之中，任意節(jié)點(diǎn)流入的電流和流出帶電流相等。在變壓器沒有故障的情況下，即為理想中的變壓器，根據(jù)基爾霍夫電流定理可知，流入和流出的電流相等，也就是說二者差值就是0，所以差動(dòng)保護(hù)不會(huì)作用。如果變壓器存在故障，但還能發(fā)揮出理想的效果，差動(dòng)保護(hù)不會(huì)啟動(dòng)。如果變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，且隨之出現(xiàn)短路電流，進(jìn)而使流入和流出電流不再想用，差動(dòng)電流超過0，差動(dòng)保護(hù)會(huì)檢測(cè)到二次電流，進(jìn)而發(fā)揮作用。如果差動(dòng)電流比差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值大，則保護(hù)設(shè)備斷路器會(huì)將電源切斷，發(fā)揮保護(hù)電路的作用。通常，差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)方式，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，其具有原理簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速、保護(hù)準(zhǔn)確的特點(diǎn)。

（二）零序電流保護(hù)

在電力系統(tǒng)中，為了確保運(yùn)行安全，必須要設(shè)置合理的接地系統(tǒng)，如果接地系統(tǒng)發(fā)生短路問題，不僅會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，還會(huì)帶來觸電等安全隱患。零序電流保護(hù)裝置主要用來保護(hù)接地系統(tǒng)，保護(hù)作用較強(qiáng)。如果中性點(diǎn)接地系統(tǒng)短路，會(huì)產(chǎn)生零序電流。零序電流互感器可以感應(yīng)到零序電流，進(jìn)而做出保護(hù)動(dòng)作，確保接地系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。零序電流保護(hù)具有一定的靈敏性，不論是三相短路，還是兩相短路，零序電流保護(hù)都不會(huì)被觸發(fā)。在電網(wǎng)和震蕩系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中，并不會(huì)有零序電流分量產(chǎn)生，所以零序電流保護(hù)不會(huì)觸發(fā)。如果電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，運(yùn)行方式發(fā)生變化，零序電流保護(hù)的時(shí)間則會(huì)隨之延長(zhǎng)，保護(hù)性能和靈敏度都會(huì)降低。

除了繼電保護(hù)裝置，電流電壓回路、測(cè)量計(jì)量控制回路、信號(hào)回路等也是二次接線設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。其中，電流電壓回路的主要作用就是轉(zhuǎn)換高電壓、強(qiáng)電流，使其成為測(cè)量?jī)x器和保護(hù)裝置可以使用的二次電壓和電流。

三、結(jié)語

綜上所述，在變電站運(yùn)行的過程中，為了確保電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，需要采取合理的二次線路設(shè)計(jì)方式。二次線路設(shè)計(jì)包括許多內(nèi)容，如電流電壓回路設(shè)計(jì)、信號(hào)回路設(shè)計(jì)等等，繼電保護(hù)是其中最重要的一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容。本文對(duì)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了相關(guān)的闡述，通過合理有效的二次接線設(shè)計(jì)，可以確保線路的運(yùn)行安全，進(jìn)而提升電網(wǎng)整體的穩(wěn)定性與安全性。

參考文獻(xiàn)

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