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电力技术论文:关于电力变压器继电保护设计的探析

来源:未知 2020-11-26 13:16

摘要:

  对于人们的日常生产和生活中,维持电力系统的正常运行是一个关键性的工作。最近几年,电力系统在运行时,总是会受到各个因素的影响,最终可能发生断电或者安全事故,因此电厂

  电力技术论文:关于电力变压器继电保护设计的探析

  对于人们的日常生产和生活中,维持电力系统的正常运行是一个关键性的工作。最近几年,电力系统在运行时,总是会受到各个因素的影响,最终可能发生断电或者安全事故,因此电厂中的继电保护装置应运而生,电厂中的继电保护能够针对异常现象进行检测,之后发出报警信号,继而进行隔离消除故障问题。由于继电保护装置能够减少变压器导致的安全事故,需要深入探讨采取何种继电保护措施,让用户有一个稳定安全的用电环境。

  电力变压器继电保护装置基本组成及保护原理

  (一)电力变压器继电保护装置的组成

  我国迈入了新时代,科学技术不断发展,经过时间的验证,电力系统论文发表达到了稳定的状态,对于继电保护装置也更新成了微机型的装置。目前针对微机继电保护装置进行了三方面的研究,其一是通过收集电流信息,之后收集电流数据,然后将内部数据进行传递到继电保护装置中,获得电力系统的信号,了解系统的运行状态。其二是将收集的信息进行全面分析及处理,对于可能发生的电力问题进行有效的分析,之后将电力系统的信号进行分类解决。其三是主要负责电力系统的输出,在这个过程中需要确保输出信号的传递,调节继电保护装置,保证电力系统平稳运行[1]。

  (二)主要工作原理

  经过日积月累的观察研究,电力系统中变压器的继电保护的主要工作原理是利用电力数值的波动状态进行自我调节的变压操作。维持继电保护装置的稳定是保护电力系统正常运行的基础[2]。根据实际的电力状态,继电保护系统会做出不一样的保护作用。继电保护装置会根据电力在运行过程中产生的实际参数进行具体分析,得出不同的参数数据,根据数据值进行判断继电保护装置的状态。如果继电保护系统处于正常,工作原理会让其先测量。若是非正常情况,会先找到故障的问题,之后进行测量,对比物理参数及实际参数[3]。

  电力变压器继电保护时常见的故障

  如果电力变压器进行非正常运行,那么可能导致的故障主要是由于容量负荷过重、温度过高、电压过高、油面降低导致的故障。如果进行非正常运行可能导致铁芯金属很热,严重损害变压器。此外还可能出现内部故障,内部油箱发生问题,出现高低压侧线短路现象,出现铁芯烧损,使得继电保护装置出现异常失灵现象,甚至造成变压器产生危险气体,出现爆炸事故等。另外还可能出现外部短路现象,主要由于电力变压器外接线受到污染或者堵塞,导致电力变压器出现故障,影响继电保护的安全性,如果出现外部短路,可能使得电压过高产生严重的后果。最后可能由于继电保护出现功能性障碍,如果电力变压器温度过高,出现放电等安全事故时,继电保护难以及时启动,导致电力变压器事故危险度增强,造成重要的财产损失,甚至出现人身安全事故[4]。

  电压器继电保护设计方案

  变压器进行瓦斯保护

  一般瓦斯保护分为轻、重瓦斯保护两种,当出现变压器油箱故障时,瓦斯保护能够很好的体现出来。若变压器绕阻绝缘发生劣化状态或者绝缘套出现问题,或者出现变压器内部短线问题、油箱油面降低、漏油现象等,这些问题均需要瓦斯进行相应的保护,保护动作越灵敏,就有可能排除更多的故障问题。一般油浸式的变压器出现故障时,其绝缘材料出发生受热分解,产生大量气体,气体沿着油箱到油枕流动,产生瓦斯保护作用,因此需要监控气体流速来判断变压器内部是否出现故障[5]。

  电压器的电流保护

  如果电力系统出现故障现象,为了保护电力电压器,一般使用电流保护方式,使得电流发生短路故障使得电流值增加等,依靠变压抗阻器中的限流抗器,增大系统中阻抗限制的短路电流。

  (三)距离保护

  根据电路中的短路现象,电流电压发生变化,通过测定电压和电流的比值,分析比值判断故障处和保护安装处的距离,如果整定值大于距离,那么距离保护立即动作。当电力系统发生故障时,一般可以辅助变阻抗变压器系统来验证距离保护可靠性。例如考虑三种情况,分被是正常投入、不投入和阻抗投入等进行仿真验证,如图1所示。当阻抗继电器经过故障线路时,进行阻抗测定,之后比较阻抗平面动作区域,从而判定保护动作是否进行。

  图1 110 kV 系统的电磁暂态仿真模型

  变压器的纵差动保护

  如果电力系统出现故障,比较元器件两侧的电流大小和方向,做出判定进行快速反应,快速将故障切断进而保护其他装置,避免故障范围变大。因此差动保护具有很好的保护作用,差动保护蛀牙保护变压器降低电流互感器的电气设备和相关接线线路,对于不在保护范围内的故障,则不会出现保护动作。变压器的差动保护的优点是具有很高的灵敏度,其选择性极强,操作特别简单。

  电力变压器过载荷保护措施

  变压器过负荷状态是三相对称的状态,在一相中增加电流继电器就能实现过载保护。针对双绕组变压器,一般保护主电源测。而针对单侧电源三绕组,依靠他们之间的容量相同与否,在电源侧以及绕组容量中设置过负荷的保护。针对油浸式的电力变压器,一般允许在一定承受范围进行负荷,但是如果负荷量超过额定容量的百分之二十,那么此时的过负荷保护会延长10-15秒,主要为了保证传出的信号是否正确[6]。

  维持继电保护正常运行的关键问题

  运行变压器之前需要全面检查继电保护系统是否受损。检查其保护动作是否能正常执行。其次需要加强定值区,保证系统准确运行。另外还需要定时定点维护电力系统,变压器的继电装置,每日记录设备的运行状态,定期检查设备的运行清理,检查连接点和焊接位置的牢固程度,提早检查隐患点,避免危险的发生。

  结束语

  电力变压器受到外接负荷的影响,出现各种故障,导致电力不稳定,影响人们是生活生产,其中继电保护装置是整个电力系统的重要部分,当电力变压器在运行过程中,探讨继电保护对策极为重要。在设计继电保护时需要清晰了解继电保护的组成及原理,探讨不同对策进行电力变压器的继电保护,希望日后出现电力问题时,能确保继电保护装置的正常发挥,保证电力变压器的稳定运行,使得电力系统更加安全。

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