简析变压器保护在电力运行中的应用

简析变压器保护在电力运行中的应用

(大唐山东电力检修运营有限公司山东省青岛市266555)

摘要:电力行业在社会经济发展中起着非常重要的作用,属于支柱型产业,电力系统的正常运行给人们的生活与工作带来了很大的便利与便捷。变压器是维持电力系统正常运行的重要设备,但是在实际的运行过程中,变压器经常会出现一些故障等,影响了电力系统的正常运转,为了更好的推动电力行业的发展,就必须加强对变压器的维修等工作,保证电力的正常运行与发展。

关键词:变压器保护;电力运行;应用

一、变压器保护对于电力运行的重要性

在电力传输过程中,一个好的变压器能够通过调节输出电压,从而使得输出电流发生变化,在传输同样距离的电力时,能够更好的减少电力的损耗,降低传送过程中的浪费,节约成本。反之,一个配置不恰当的变压器,在电力运行中就不能很好的起到保护作用,在电力的传输过程必定会增加额外的损耗,同时也会使得电力传送的成本大大的提高。因此,变压器在电力运行中起着至关重要的作用。所以,电力行业的安全运行也就成为社会的关注焦点,因此变压器在电力运行中的保护作用也就日益显得重要起来。变压器的主要工作原理就是升高电压,使得在传输过程中线路上的电流减小,从而减小了电力传送过程中的电力损耗,节约能源从而节约成本,使得远距离传送电力更为经济和方便。

二、变压器保护在电力运行中遵循的设计原则

在电力系统中,做好对变压器的保护工作。不仅能够保障电力运输各个环节能够稳定无误按照既定的程序运行,还可以保证高效率的输送电能。可以这么说,变压器保护设备的功效贯穿在电力能源的安全生产阶段到电能用户使用所需要的电能这一阶段的整个过程中。

在当下,数字式变压器在我国电力系统中的应用最为广泛。数字式变压器主要通过对线路电压、电流和非电流进行保护来实现对整个电力运行系统的保护的。数字式变压器在运行的过程中,凭借自身内部CPU来进行管理。结合微处理技术,形成一个安全科学高效的系统,从而使得数字变压器能够稳定的运作。

在我国,在不大于66kV电压的变电站和发电站。大多都是采用数字式变压器来对电压、电流和非电流进行保护。系统通过微处理技术.能够让变压器拥有较强的逻辑运算性能和信息数据储备性能.增强了变压器对电力运行的处理能力。

三、电力变压器保护中的关键问题

要想达到较好的保护电力变压器的效果,就要对其中的关键问题进行分析,充分了解其会产生哪些常见问题以及产生问题的原因,这样才能提出适合的解决方法达到保护变压器的目的。根据实际分析,电力变压器保护中存在的关键问题主要包括保护技术不完善、跳闸原件发生故障以及涌流引起不平衡电流等,下面将进行具体论述。

3.1电力变压器保护技术不足够成熟

随着科学技术的飞速发展,虽然电力变压器的保护技术已经进步很多,新器件、新技术的应用为变压器的保护创造了更好的条件,比如数字信号处理器的应用等,但是由于变压器结构形式多样,运行环境也不尽相同,所以对诸如保护原理、动作方向、分段跳闸方式以及开关量的引接方式等后备保护来说存在着不同的应用要求。为了满足现场运行的不同要求,目前主要的做法是,按典型方式构成不同型号的后备保护以供用户选择。这样就造成了由于巴胡配置的复杂性而导致的各项成本,还容易造成安全隐患。电力变压器保护技术不完善还具体表现在:在变压器漏电达到一定程度时,本该起作用的报警装置由于灵敏度不够无法核定漏电的电力大小,或者电流过大将保护装置击穿也就是出口短路,并且这种现象是近年来变压器故障的主要表现。总的来说,变压器的保护技术仍不够成熟,还不能保证将变压器的保护做到尽善尽美。

3.2跳闸原件发生故障

当电流过大即变压器发生故障时,跳闸原件的正常工作也就是跳闸才能避免安全事故的发生。尽管我国对于跳闸原件一直都要求严格,但是完全避免不合格的原件几乎是不可能的。跳闸原件在保护装置发生警报的时候不能及时准确的执行命令就会造成严重的后果。

3.3电力变压器涌流引起不平衡电流

处于空载的变压器在电压恢复过程中会产生较大的励磁涌流,并且会伴随着非周期分量,这一样就会导致涌流过大,会引起较大的不平衡电流通过继电器。所以需要采用具有特定功能的继电器或者互感器来降低励磁涌流所产生的不平衡电流。

四、电力变压器保护关键技术

以上较具体地介绍了地哪里变压器保护中存在的关键问题,在充分了解这些问题的基础上就可以提出一定的策略或者说保护变压器的关键技术来解决这些问题。经过深入的探究,笔者将电力变压器保护关键技术总结为以下几个方面,即提高相关器件的灵敏度、本体保护、零序过流保护、冷控失电保护四个方面。下面进行详细的论述。

4.1提高相关器件的灵敏性

要想使电力变压器能够发挥应有的作用就必须保证变压设备的灵敏度,这其中的核心器件就是密度继电器,它通过差动保护将变压器的高压侧电流互感器二次侧接成三角形,低压侧电流互感器二次侧接成星形,这样就能满足相应的补偿关系。变压器保护的原理就是,如果变压器发生故障,那么由于高压侧和低压侧的零序分量电流引起的不平衡电流就会通过差动回路,进而将碾压其的传感装置激发,反馈变压器的情况,因此可以很大程度上提高电力变压器的灵敏度。

4.2本体保护

变压器的本体保护也可以成为非电量保护,这是反映电力变压器油箱内部故障时的温度、油位、油流和气体等非电气量的本体保护,它不能变压器差动保护代替。原因就是打个变压器内部发生严重漏油或者匝数很少的匝间短路时,在一般情况下差动保护并不能发挥作用,这时候瓦斯保护会动作。所谓瓦斯保护实际上是一种气体继电保护,有重瓦斯保护以及轻瓦斯保护两种类型。瓦斯保护是通过对油量的监控实现的,它所具有的重要的特点就是在其他保护措施不动作的时候能够通过分析油量以及气体来动作。具体来说就是,当变压器发生故障的时候瓦斯保护装置里的油杯内的液面会下降并且挥发出的气体会缓慢上升触及到保护装置的顶部从而使得报警装置动作。当故障相当严重的时候,重瓦斯保护装置就会跳闸。总的来说,瓦斯保护动作能够将变压器油箱内发生的故障基本上都发现,因此瓦斯保护是本体保护的重要措施。

4.3零序过流保护

在电力系统中,接地故障是主要的故障形式,所以在大接地电流系统中的变压器,要装有接地保护,即零序保护,作为变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。

4.4冷控失电保护

所谓冷控失电就是指大型变压器在正常运行过程中其冷却器控制回路电源消失。冷控失电是电力变压器故障中较常见的一种。我管点滴变压器的有关规定是,在电力变压器冷却系统发生故障的情况下强油循环风冷以及水冷的变压器仍然能够连续的工作二十分钟,超过二十分钟后如果顶层的油温度超过75摄氏度变压器就会自动停止工作。为了达到此项规定就必须设置冷控失电保护装置,保护装置能够根据变压器运行温度是否达到规程规定而发出跳闸指令或发出报警保护信号,从而保障电力系统的正常运行。

结语

综上所述,随着我国经济的发展,电力行业面临的问题越来越多,而变压器对于电力行业的发展至关重要,所以变压器保护在电力运行中的应用极为重要。此外,变压器的安全运行影响了电力行业的发展,并使得经济社会的发展受到一定的影响。变压器毋庸置疑地是电力系统中关键的一项设备,对于转换电压、传唤能量具有举足轻重的作用,所以做好变压器保护工作是极其重要的。变压器保护技术不够成熟、跳闸原件发生故障、不平衡电流是变压器保护中存在的关键问题,在充分分析问题的基础上进行关键技术的改进是做好变压器保护工作的核心主要包括灵敏度提高、本体保护、零序过流保护以及冷控失电保护等技术。

参考文献

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[2]贺家李,贺继红,汪国新等.特高压变压器的阻抗快速后备保护[J].电力系统保护与控制,2014.

[3]彭毅,肖翼.电力运行中变压器保护的应用研究[J].科学时代,2015.

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