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时间:2018-07-11
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1、电力变压器继电保护探究摘要随着人们对电力需求的增加,对电力系统安全、可靠、实用、稳定性能的要求越来越高。但电力变压器运行中出现的各种故障,威胁了电力系统的安全持续运行,因而,必须加强电力变压器的继电保护功能,保障人们的用电安全。关键词电力系统;电力变压器;继电保护中图分类号TV文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)081-0155-01在电力系统中,电力变压器是输配电力不可缺少的组成部分,在机床电器、机械电子设备等中得到了广泛应用。但是,电力变压器在运行的过程中,由于器件老化等问题导致设备出现故障,从而影响了电力系统的安全持续运行,尤其是大容量变压器出现
2、故障,可能导致整个电力系统严重瘫痪。因而,随着电力系统的飞速发展,人民生活质量的不断提高,对电力变压器的继电保护要求也越来越高。如何加强电力变压器继电保护功能,确保电力系统安全稳定的运行是目前被广泛关注的问题。本文就电力变压器的继电保护进行研究探讨。1电力变压器的常见故障及非正常运行状态7电力变压器常见的故障主要有两种:内部故障和外部故障。内部故障是指在故障发生在变压器油箱内,包括绕组的相间短路、单相接地短路、匝间短路以及铁芯的绕损等。内部故障造成的危害特别大,由于短路电流产生的电弧,不仅会烧坏铁芯,破坏绕组的绝缘保护,而且可能提高变压器油和绝缘材料受热,使得变压器内
3、部产生大量的气体,如果不得到及时处理,可能导致变压器油箱爆炸。外部故障是指在故障发生在油箱外部,包括引出线相接短路和接地短路。电力变压器的非正常状态是指在电力变压器带病运行的状态。非正常运行状态会使绕组、铁芯和其他金属构件过热,从而导致变压器绝缘。因此,继电保护装置应及时切断故障电路,避免造成更大的损坏。2继电保护的特点2.1可靠性高7继电保护由于配置合理、质量技术性能优良及正常的运行维护与管理,因而具有较高的可靠性。在继电保护系统中,信息管理技术运用了方法库与数据仓库,有利于系统的维护和升级。在运行过程中,与传统的分散式传输不同,信息管理系统运用了集中运输的方式,即
4、集中于网络中心的数据库和规则库,即使某个客户的工作站出现故障,对整个信息系统的正常运行不会造成影响,从而保障了保护系统安全、可靠性能。如图1所示。k1点短路时,应先由保护3动作跳闸,将故障线路CD切除,而变电所A、B、C继续供电,而不是由保护1或2首先动作跳闸,中断变电所B、C、D的供电,造成大面积停电。2.2实用性强当系统运行时会出现一些实际问题,继电保护通过对二次部分中各类数据之间的使用和共享,能够将实际问题有效解决。继电保护还能分析系统、统计数据,操作简单,实用性强,使继电保护的运行得到有效地保障。2.3实现远程监控微机保护装置存在串行通信,能够与远方的变电站微
5、机监控系统实现相互通信,使整个微机保护都实现了远程监控功能,从而节省了人力,更加保障了无人变电站的继电保护系统的安全运行。3电力变压器的继电保护保护措施7根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的相关规定,继电保护装置的配置应遵循以下几个原则:1)应装设轻瓦斯和重瓦斯保护,用以分别瞬时动作于信号和断开各侧断路器;2)应装设瞬时动作于电流速断保护或断开各侧断路器纵联差动保护;3)根据实际需求采用过电流保护或阻抗保护等作为备用保护;4)装设零序电压保护、零序电流保护及过负荷保护,以带时限动作于跳闸和信号等。本文接下来将对电力变压器的几种电力保护措施进行详细阐述。3.1瓦斯保
6、护瓦斯保护又称为气体继电保护,主要反映内部故障和油面情况,是变压器的主要保护措施。在正常运行时,瓦斯保护的上下油杯留有一定的空隙,使油杯在平衡锤的作用下,轻瓦斯触点与重瓦斯触点是分开的。当变压器油箱内部出现问题时,变压器油及其他绝缘材料在故障点电流和电弧的作用下迅速发热并产生气体;当故障较为严重时,油箱内存在大量的气体,气体流和油流迅速穿过联通管,进而冲向油枕的上部,由于压强增大,导致继电器内部的油面降低,两个触点接触,就会起动瓦斯保护,使继电器跳闸。瓦斯保护动作后,可进一步观察油箱内情况,并加以分析,判断是何种故障。瓦斯保护的优点在于具有可靠性、灵敏性及速动性,局限
7、性在于只能反映出油箱内部故障,并且受外界的影响因素大,需要设置过电流保护等后备保护。3.2差动保护差动保护主要通过对变压器高、低压侧的电流大小和相位进行比较,从而对变压器内部引出线与绝缘套管的相间短路故障以及变压器内的匝间保护实现保护功能。差动保护的保护区位于变压器一次、二次侧所装的电流互感器之间。差动保护主要有两种形式:纵联差动和横联差动,其中,纵联差动主要用于保护单回路,而横联差动主要用于保护双回路。7变压器在正常运行时,差动继电器中的电流与两侧电流互感器的二次电流之差相等,因而,差动继电器和继电保护都不会启动。当变压器内部某处发生故障时,故障点
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