電力變壓器繼電保護(hù)配置及常見故障分析弓耀波

電力變壓器繼電保護(hù)配置及常見故障分析弓耀波

摘要：在電力系統(tǒng)中，電力變壓器是重要的組成部分，也是電網(wǎng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其運(yùn)行穩(wěn)定性是保證電力系統(tǒng)功能正常發(fā)揮的關(guān)鍵因素。因此，在目前的電力系統(tǒng)中，通常會為電力變壓器增加一些繼電保護(hù)配置，提高電力變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性。但是，在電力變壓器繼電保護(hù)配置的運(yùn)行過程中，同樣會出現(xiàn)一系列故障，只有對這些故障進(jìn)行妥善的處理，才能確保繼電保護(hù)配置的作用能夠充分發(fā)揮。本文將對電力變壓器繼電保護(hù)配置進(jìn)行分析，探討常見故障處理方法。關(guān)鍵詞：電力變壓器；繼電保護(hù)配置；常見故障1引言在電力系統(tǒng)中，電力變壓器是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一，在電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的過程中，提高電力變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性已經(jīng)成為電力行業(yè)的工作重點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，目前最有效的方法是為電力變壓器增加繼電保護(hù)配置，有利于電力變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性的提升。在這些繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用過程中，一旦發(fā)生故障，就會對電力變壓器造成嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致其功能無法正常發(fā)揮。只有對這些故障進(jìn)行妥善的處理，才能保證電力變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。2電力變壓器繼電保護(hù)配置在電力變壓器的運(yùn)行過程中，使用的繼電保護(hù)配置主要分為以下幾種：2.1瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)是電力變壓器的主要繼電保護(hù)配置，能夠發(fā)映出變壓器中油面降低現(xiàn)象以及一些內(nèi)部故障，這些內(nèi)部故障包括繞組內(nèi)部斷線、鐵芯故障、絕緣劣化、漏油以及分接開關(guān)接觸不良等。如果變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障，出現(xiàn)少量的瓦斯，瓦斯保護(hù)裝置就會做出保護(hù)動作。如果變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障，出現(xiàn)大量的瓦斯，瓦斯保護(hù)裝置就會接通跳閘回路，斷開電源側(cè)斷路器。如果變壓器中為安裝斷路器，瓦斯保護(hù)裝置則可以發(fā)出信號。瓦斯保護(hù)裝置的特點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)靈敏、動作速度快，但其無法反映出變壓器外部線路的故障，并且可能在外部因素的作用下做出錯誤動作。所以，瓦斯保護(hù)裝置可以作為電力變壓器的主要繼電保護(hù)裝置，不能作為唯一的繼電保護(hù)裝置。2.2縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)裝置對電力變壓器的保護(hù)是通過對比變壓器高、低壓側(cè)電流大小而實(shí)現(xiàn)的。在變壓器正?；虺霈F(xiàn)外部故障時，基本上不會有電流流入差動保護(hù)回路，保護(hù)裝置不會做出保護(hù)動作。而在變壓器出現(xiàn)內(nèi)部故障或引出線故障時，流入差動保護(hù)回路的電流為兩側(cè)電流互感器的電流之和，保護(hù)裝置會將故障切除故障?？v聯(lián)差動保護(hù)裝置的特點(diǎn)在于具有良好的選擇性與靈敏度，適合作為電力變壓器的主保護(hù)。2.3過電流保護(hù)電力變壓器過電流保護(hù)裝置能夠反映出變壓器的外部短路，可以將其作為瓦斯保護(hù)裝置與縱差保護(hù)裝置的后備。一般情況下，過電流保護(hù)裝置適合應(yīng)用在降壓變壓器中，如果保護(hù)裝置的靈敏度不夠，或者需要應(yīng)用在升壓變壓器中，可以選擇復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)裝置。而在大容量升壓變壓器與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器中，可以選擇單相式低電壓起動或負(fù)序電流保護(hù)裝置。2.4零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)裝置能夠反映出變壓器外部接地出現(xiàn)的短路故障。對于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，如果中性點(diǎn)接地運(yùn)行，可以將零序電流保護(hù)裝置安裝在兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓或降壓變壓器上，可以為變壓器的主保護(hù)作后備保護(hù)，同時能夠作為相鄰元件提供后備保護(hù)。2.5過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)裝置能夠?qū)﹄娏ψ儔浩髦幸虺霈F(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象而產(chǎn)生過電流，一般情況下，過負(fù)荷電流為三相對稱，在安裝過負(fù)荷保護(hù)裝置時，需要將其安裝在其中一相線路中。過負(fù)荷保護(hù)配置需要滿足以下原則：第一，在雙繞組升壓變壓器中，過負(fù)荷保護(hù)裝置需要安裝在低壓側(cè)。第二，在一側(cè)無電源的三繞組變壓器中，過負(fù)荷保護(hù)裝置需要安裝在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)以及無電源側(cè)。第三，在三側(cè)均有電源的升壓變壓器中，三側(cè)都需要安裝負(fù)荷保護(hù)裝置。3電力變壓器常見故障及處理在電力變壓器的應(yīng)用過程中，為了保證其保護(hù)作用能夠正常發(fā)揮，需要對以下幾種常見故障進(jìn)行妥善的處理：3.1瓦斯保護(hù)常見故障及處理在瓦斯保護(hù)裝置的運(yùn)行過程中，引發(fā)瓦斯保護(hù)裝置故障的原因主要包括以下幾個方面：第一，在對變壓器加油或?yàn)V油的過程中，如果沒有及時的將內(nèi)部的空氣清除，在變壓器的運(yùn)行過程中，就會造成油溫升高，逐漸排出內(nèi)部的空氣，發(fā)生保護(hù)動作。第二，如果變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)穿越性短路或內(nèi)部發(fā)生故障，就會造成有氣體溢出的現(xiàn)象，引發(fā)瓦斯保護(hù)動作。在出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動作后，如果在檢查中不能發(fā)現(xiàn)問題，需要收集瓦斯繼電器中的氣體，對其進(jìn)行檢查，判斷其是否屬于空氣入侵。如果屬于空氣入侵，可以直接將氣體排出，如果氣體能夠燃燒，就意味著變壓器內(nèi)部可能出現(xiàn)故障，需要進(jìn)行電氣維修。第三，如果變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重的故障，會引發(fā)瓦斯保護(hù)動作和跳閘。與此同時，油位的快速下降同樣會引發(fā)瓦斯保護(hù)裝置故障。在出現(xiàn)跳閘保護(hù)動作后，需要對變壓器進(jìn)行拆卸檢測，判斷其是否完好，同時檢測收集到的砌體，判斷引發(fā)故障的真正原因，采取必要的維護(hù)措施。3.2繞組故障及處理在電力變壓器繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行過程中，繞組故障主要包括斷線、相間短路、繞組接地以及匝間短路等。引發(fā)這些故障的原因主要包括以下幾個方面：第一，變壓器長時間在超負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，會造成其內(nèi)部溫度較高，進(jìn)而導(dǎo)致其絕緣性降低。第二，變壓器的生產(chǎn)工藝水平有限，無法滿足長時間使用的要求。第三，在對變壓器進(jìn)行檢測的過程中，由于操作失誤對絕緣設(shè)施造成損害。第四，繞組出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象，造成絕緣膨大阻塞油管，導(dǎo)致區(qū)域過熱的情況出現(xiàn)。第五，如果變壓器的油位偏低或絕緣性能不佳，會造成繞組失去保護(hù)。如果匝間短路不嚴(yán)重，會觸發(fā)瓦斯保護(hù)動作，如果匝間短路嚴(yán)重，會觸發(fā)差動保護(hù)動作，進(jìn)而引發(fā)相間短路或單相接地故障。3.3油位過低或過高及處理如果電力變壓器的油位出現(xiàn)過低的現(xiàn)象，就處罰瓦斯保護(hù)動作。一般情況下，造成油位過低的原因主要包括溫度偏低、長時間的油泄露以及滲透等。此外，如果電力變壓器的油位出現(xiàn)過高的現(xiàn)象，同樣會影響變壓器的正常運(yùn)行。在變壓器的運(yùn)行過程中，變壓器油位的上升或下降取決于油溫的升高或降低，而影響油溫的因素則包括環(huán)境和負(fù)荷。因此，在工作人員對油位進(jìn)行檢測時，如果發(fā)現(xiàn)油位過低，需要及時補(bǔ)充一部分油，如果發(fā)現(xiàn)油位過高，則需要將一部分油放掉。3.4油溫突然變化及處理在變壓器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或內(nèi)部出現(xiàn)短路、閃絡(luò)等放電故障時，可能會造成油溫突然升高。與此同時，變壓器冷卻設(shè)施無效運(yùn)轉(zhuǎn)或內(nèi)部有螺母未擰緊，同樣會引發(fā)油溫突然升高。對于這種問題的處理，需要將電源及時切除，對故障進(jìn)行檢查與排除。4結(jié)束語總而言之，在電力變壓器的運(yùn)行過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況為其配置繼電保護(hù)裝置，保證變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時，還要對電力變壓器的常見故障進(jìn)行分析，采取針對性的處理措施，保證電力變壓器的正常運(yùn)行。Reference：[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)[2]劉昊瑋.淺談電力變壓器故障中的繼電保護(hù)技術(shù)運(yùn)用[J].電子世界.2012(23