220kv变压器运行和继电保护措施研究

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1、220kV变压器运行和继电保护措施研究　　摘要：在电力系统中220kV高压变电站十分关键，其正常运行对于电力系统的安全意义重大。而电力系统继电保护装置的主要任务是及时发现并切除故障，并且可以及时报警，其重要性对电力系统的安全稳定运行也不言而喻。因此，开展220kV变压器的运行及继电保护措施的研究对我国变压器的运行十分有利。从继电保护和220kV变压器的基本概述入手对继电保护措施进行了探讨和研究，具有一定的指导意义。关键词：变电站；220kV变压器；继电保护作者简介：侯念国（1972-），男，山东淄博人，山东电力集团淄博供电公司，高级工程师；孙红霞（1973-），女，山东淄博人，山东电

2、力集团淄博供电公司，技师。（山东淄博255000）中图分类号：TM406文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）06-0230-02变压器作为电力系统中十分重要的电气设备，其正常稳定运行对电力系统安全有很大的影响。因此，在实际变电站中应该采取合适的继电保护装置和措施保护变压器。一、继电保护概述9电力系统继电保护的主要目的是分析电力系统故障、不正常运行状态并研究解决对策和反事故自动化保护措施，其基本任务是在电力系统处于故障或不正常工况时及时进行故障处理，分析故障发生的原因并在最短时间内自动切除故障。由于近年来电力行业发展迅速，继电保护装置的发展速度太慢，在很大程度上会造成

3、严重的全系统长期大面积停电事故的发生，引发电力系统瘫痪。因此，考虑到电力系统全局，电力系统继电保护不仅应该可靠地切除系统中的故障部分，还应该分析切除故障后系统可能出现的工况，如不稳定运行等。电力系统继电保护可以在系统的正常运行被破坏时尽可能地限制影响范围，以减少经济损失。二、220kV变电站概述1.变压器工作原理变压器是变电站的主要设备。按照绕组类型，变压器可以分为双绕组变压器、三绕组变压器以及自耦变压器，其中自耦变压器每相的高低压共用一个绕组，在高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线。变压器两端电压高低与绕组匝数成正比，与电流则成反比。按照变压器的作用可将其分为两大类：升压变压器

4、和降压变压器。为保证负荷不同时电压质量的合格，变压器电压应该与电力系统相适应，并且可以方便地进行不定期的分接头切换。9220kV的变电站中设有与变压器设备工作原理相似的电压及电流互感器。这些互感器可以按照相关规定，将一些高压设备及母线的运行电压或大电流以及母线负荷、短路电流等转换成低电压和小电流，以供测量仪表、继电保护以及控制设备等使用。需要注意的是，由于变电站系统中电流互感器两次的绕组总与负荷相连，接近短路故障状态，在实际运行中决不允许处于开路状态，以免对设备本身或变电站造成威胁和影响。2.变压器运行继电存在的问题作为变电站的主要设备，变压器通过电磁场调节电压，并通过切换分接头，调

5、节输电线路中的负荷。在此过程中，变压器有可能会发生变电问题，引发电压不稳定或未达到固定值等问题，造成输电障碍。（1）变压器运行电压异常。运行过程中的变电器会受到如温度、气体以及水分等很多因素的影响。这些因素很大程度上会阻断变电站中变压器的输电，从而使得输电电压异常。变压器的气体状况异常时很容易使信号发生跳跃，从而导致变压器的邮箱内部发生故障；变压器外部有短路发生时可能导致变压器温度升高，油面降低，电压不稳；而负荷过重时，变压器也会由于内部信号、磁场等的原因出现电压问题，并且对变压器本身有极大损害。9（2）变压器继电干扰异常。变电站的主要功能是通过磁场的作用进行高低压的变换，将由发电厂

6、输出的电能进行变压，便于远距离输电，从而降低输电线路上的损耗，以实现电能的合理输送。一般来说，220kV以上变电站中变压器继电保护装置的电磁干扰来源主要有以下几个方面：电力系统发生了短路故障；一次系统的干扰，比如雷击等；变压器的断路器本身发生了故障；工作时，工作人员接触设备外壳导致的火花放电以及话机的使用。当变压器收到电磁干扰时这些电磁干扰会在整体上阻断整个输电线路，并且通过各种方式使得电磁干扰源和受到干扰的回路与设备连接起来，从而形成回路，对变压器的输电电压有着严重影响，使其发生严重故障。变压器的辐射干扰主要来源于两方面（高压开关场的干扰以及步话机幅射干扰），其中影响最大的高压开关

7、场的电磁干扰包括通过同一电缆的各种耦合，如电容耦合、电感耦合及传导耦合等。它们会通过芯线相互间产生干扰电流，进而感应出干扰电压，并通过终端设备的共模干扰表现出来。由于在220kV以上的变电站中，变压器的继电保护和自动控制设备直接安装在开关场中，高压开关场的电磁干扰则成为主要的干扰因素。3.220kV变电站变压器运行故障与保护形式分析一般情况下，当变压器出现了以上所述的各种故障与异常情况时，应当在变压器中设置机电保护措施来发现、避免和切除故障，从而保障变压器