变压器差动保护故障处理预案探讨及动作原因分析 陈俊

发表时间:2019/12/19   来源:《电力设备》2019年第17期   作者:陈俊
[导读] 摘要:在本文之中,首先分析了变压器差动保护误动作的主要原因,并结合当前电力系统建设的实际情况,提出了多种行之有效的变压器差动保护故障处理预案,希望能对相关行业的从业人员起到一定的启发作用。
        (贵州北源电力股份有限公司清溪分公司  贵州省贵阳市)
        摘要:在本文之中,首先分析了变压器差动保护误动作的主要原因,并结合当前电力系统建设的实际情况,提出了多种行之有效的变压器差动保护故障处理预案,希望能对相关行业的从业人员起到一定的启发作用。
        关键词:变压器;差动保护;故障处理预案;动作原因
        引言
        变压器是当前电力系统之中最为核心的设备之一,一般来说,变压器往往能够起到接收和调整电压的作用,从而提升电力资源分配的科学性与合理性。而差动保护则是为变压器电压调整起到保护作用的装置,然而其元件的运行有着一定的复杂性,往往会受到多种外界条件的影响出现误动的情况。这也就要求了相关工作人员能够对变压器差动保护误动作的原因进行深入的探讨,并制定合理的故障处理预案,从而为变压器差动保护装置的安全运行提供更加有力的保障。
        一、变压器差动保护误动作的原因分析
        (一)变压器励磁涌流产生不平衡电流因素
        一般来说,在变压器正常的运行过程之中,励磁电流往往是从电源侧流过,而如果在纵差保护之中,往往会导致不平衡电流的产生。这种电流一般在额定电流的百分之3到百分之8之间,而变压器如果规模较大,励磁电流往往在百分之1以下。而在故障发生过程之中,励磁电流会随着电压的下降而下降,难以对变压器差动保护造成不良影响。然而,等到故障处理结束之后,就有可能会产生数值较大的励磁电流,最高可达到额定电流的6倍到8倍左右,而励磁涌流之中也有着多种非周期分量和高次谐波分量,最终会引起变压器差动保护误动作的问题[1]。
        (二)电流互感器二次回路接线错误
        在调研和分析变压器差动保护故障问题时,我们往往会发现导致故障产生的原因在于互感器的二次端子连接出错,这也就说明了很多基层的工作人员对于变压器的基本知识掌握不够牢固,也没有根据施工设计图纸进行施工,调试人员也没有贯彻和执行相应的调试规定,这也是这种问题产生的根本原因。
        (三)互感器二次回路接触不良
        从调研数据来看,互感器二次回路接触不良问题往往是导致变压器差动保护故障误动作的根本原因。如果工作人员缺乏完善的差回路电流运行的监控管理制度,同时在保护装置安装调试之后,没有对电流的互感器二次回路进行全面的检查和分析,或者二次回路之中的各个段子螺丝存在着不够紧固的问题,都会导致互感器二次回路接触不良问题的产生[2]。
        (四)变压器纵差保护二次回路接地存在问题
        如果工作人员对系统反措要求没有全面贯彻和落实,就会导致电流回路之中出现两点接地的问题,其中一个接地点会在保护柜之内,而另外一个接地点则在开关端子箱之中。这种问题会导致两个接地点之间存在着较大的电位相差,在恶劣天气环境或者周围有电焊作业的情况之下,容易导致变压器差动元件出现差动电流,从而出现误动作的问题。
        (五)互感器二次电缆的绝缘问题
        在当前的电力设施建设之中,往往会因为电流互感器二次电缆绝缘不足,导致纵差保护误动作问题的产生。这种情况往往是因为施工单位没有根据既定的施工要求进行施工,而在电缆铺设的过程之中,出现了电缆损坏的问题,很多施工企业也会在电缆长度不足的时候,通过电缆对接的方式来满足施工要求,然而这种方式往往会导致电缆损坏的问题,这也为变压器差动保护的安全运行带来较为不利的影响。
        (六)变压器纵差保护选择的电流互感器不够科学
        变压器差动保护使用到的电流互感器往往涉及到不同的电压等级和不同的变化比例,如果其选择不够科学与合理,就会导致互感器出现传变特性不一问题的产生,最终出现保护误动或者拒动的情况。一般来说,5OOKV的电流互感器可以选择暂态特性的TP级,220KV及以下的电流互感器可以选择P级,TP级互感器铁芯往往存在着一定的气孔,从而使磁密性得到提升,使互感器的暂态传遍性能得到全面提升。而P级互感器的铁芯没有气隙,容易出现饱和的情况,其性能往往也就较差。


        二、变压差动保护故障处理预案探讨
        (一)变压器励磁涌流问题的处理预案
        在针对这种问题处理时,可以通过BCH型的继电器,使其变流器的铁芯能够得到迅速饱和,使不平衡的电流难以传递到差动变压器之上,从而确保差动保护不会出现误动的问题。而在内部故障发生时,速饱和变流器虽然也存在着一定的分周期分量,然而其衰减的速度较快,一般在两个周期之内就能够完成衰减,之后变流器之中存在的都是周期性的电流,能够确保保护装置动作的灵敏性。另外,也可以通过二次谐波制动原理对微机型变压器进行保护,如果外部故障处理之后产生了差动保护误动作的问题,可以将制动方式设置成为最大相制动,并在这种方式的应用之中降低二次谐波的制动系数,可以取原值的百分之10到百分之12,另外还要考虑到系统容量问题、外部故障切除产生的谐波问题,通过五次谐波制动来解决这些问题[3]。
        (二)二次回路接线错误的处理预案
        在变压器安装以及定期实验的过程之中,应该通过内阻较高的电压表测量差动回路之中存在的不平衡电压数值,并确保其能够满足相关标准的要求,同时要对变压器中二次电流的大小与相位进行测量,如果同名相电流的向量和为零或者接近零,那么说明其接线方式是正确的,变压器的差动保护才能正式投入运行。
        (三)二次回路接触不良或开路问题的处理预案
        技术人员应该加强对差回路差流的运行监测力度,并对保护装置进行定期的维护,应该在变压器投入运行之前,对电流互感器的二次回路进行全面的监测,在二次回路中各个接线端子的螺丝上加入弹簧垫片,同时通过两根电缆并联作为变压器的二次印象,从而确保二次回路开路问题不会发生。
        (四)二次回路接地问题的处理预案
        对于二次回路的接地问题,相应的技术人员与检修人员应该对犯错要求加以认真执行,确保纵差保护的二次电流回路之中只有一个接地点,一般来说,这个接地点会选择在变压器的保护柜之中[4]。
        (五)二次绝缘问题的保护措施
        在主设备检修的过程之中,应该对电流回路二次电缆芯线的绝缘性加以全面的检测。可以采用1KV的结缘电阻表进行检测,确保各个绝缘的电阻值都能够满足实际规范的要求。接端子线的外露部分应该能够控制在合理的范围之内,防止因为振动或者其他原因造成的接地短路或者相间短路问题。
        (六)电流互感器的选择问题
        变压器差动保护的电流互感器选择应该考虑到经济性因素和实用性因素,一般来说TP级互感器的应用效果最好,然而其经济性能较差,成本较高,且低压侧TP级互感器的占用面积较多,无法有效的安装。也就是说,在工程之中,如果没有对选型进行特殊要求,且P级互感器能够满足使用需求,那么应该选择P级互感器进行安装,防止出现资源和资金的浪费,同时也能够起到降低安装困难的作用。而在二次电缆选择的过程之中,必须确保电流互感器二次回路的电缆芯线截面积能够满足使用需求,对于长电缆而言,其芯线截面应该在4平方毫米以上。
        三、结束语
        综上所述,变压器差动保护是一个较为复杂的保护过程,往往会因为多种因素的不利影响导致出现保护误动的情况。因此相应的工作人员必须从实际情况出发,做好相应的维护工作,对保护装置的运行工况进行全面检查,确保其处于合理的运行状态之下。同时也要通过定期检查,对变压器二次回路的绝缘性加以检测,从而提升维护工作的质量和效率,为变压器差动保护系统的安全运行奠定更加坚实的基础。
        参考文献
        [1]赵春波.变压器差动保护动作原因分析[J].建筑工程技术与设计,2017,(22):4357-4357.
        [2]陈晓华.变压器差动保护原理及动作原因分析[J].北京电力高等专科学校学报,2009,(11):45-46.
        [3]李建阁.变压器差动保护误动作原因分析及措施[J].科技创新导报,2015,(16):93-93.
        [4]李惠琴.变压器差动保护常见不正确动作原因分析[J].内蒙古科技与经济,2008,(20):105-106.
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