摘要:变压器是保证电网正常运行的关键,但当前对变压器过流保护存在不正确操作,容易引起电力系统故障的出现。本文根据以往变压器维护工作经验,从整体上介绍了变压器相间过流保护的配置,并从变压器在运行维护管理、变压器制造两方面,论述了变压器相间过流保护不正确动作产生的原因,希望对相关工作起到一定帮助作用。
关键词:变压器;相间过流保护;制造过程
近年来,随着制作技术的不断创新,变压器在设计和材料等方面也得到了很大改进,使其结构更加可靠,运行更加安全。但在实际情况中,还是会出现故障和异常情况。为了增加变压器运行的可靠性,避免故障为整个电力系统造成影响,安装保护装置十分重要,变压器相间过流保护便是一种常见的保护措施,为电力系统安全提供基础。
1. 变压器相间过流保护配置
在《继电保护和自动装置设计技术规程》中有明确规定,变压器在设计过程中应安装过流保护装置,防止变压器发生内部短路、外部相间短路等故障。一般来说,过流保护对 10kV 变压器高压侧起到了良好的保护效果。为了提升电网中电流的灵敏度,经常利用复合电压闭锁过流保护确保变压器稳定运行。另外,在相关规定中也明确指出:第一,如果变压器高压侧过流保护对低压母线存在规定的灵敏系数时,高压侧过流保护配置将会成为低压侧母线的后备保护;第二,如果高压侧过流保护对低压侧无灵敏系数规定时,需要在低压侧单独设置后备保护装置。而且在这种情况之下,要求后备保护装置直接与电流互感器相连,利用不同的直流熔断器对其进行供电,保证电流顺利到达低压断路器中。
2. 变压器相间过流保护不正确动作产生的原因
2.1变压器在运行维护管理方面的原因
总的来说,电力系统中的变压器承担着电力稳定与安全的职责,但是由于种种原因,在变压器运行维护和管理方面容易出现问题,从而产生过流保护不正确动作,最终影响到电网的安全运行。
2.1.1 电流模块、端子接线以及继电器接线盒的原因
随着人们生活水平的不断提升,平均用电量也随着增加,为了防止变压器在过流保护中出现不正确动作,相关工作人员要加强变压器维护工作。首先,差动保护电流测量模块老化容易让变压器内部产生差流,最终导致相关保护开关自动跳闸;其次,变压器高压侧的电流端子对变压器运行十分重要,在长期运转过程中,电流端子接线容易出现接触不良现象,这种故障容易引发电流差动值出现变化,为过流保护制造麻烦;再次,如果变压器内部继电器线路连接不正确,会造成变压器内部温度升高,这种高温可以对变压器内部绝缘设备进行严重破坏,引发变压器开关误动情况。例如,在某变电站中有三绕组变压器两台,其中一号变压器采用的运行模式为 220kV、110kV 中性接地。故障之前,两台变压器同时并列工作,10kV 侧解列运行。故障发生时,由于母线的解列运行,1 段母线上不存在故障电流,变压器整体电压下降量也不多,而故障电流大多数来源于2 号变压器 ,1 号变压器过流保护未动作。与此同时,经过10s 中的故障作用,该电站的直流电会全部消失,温度持续升高,在经过 20 多秒时间后,该变电站变压器全部烧毁,对电站影响极为严重。
2.1.2电缆短路、外皮划破及端子松动原因
变压器在运行过程中由于多种原因很有可能使得变压器的运行出现故障,其中电缆多路、电缆外皮被划破及端子松动都有可能造成变压器的差动误动进而影响电力系统的稳定运行。通常情况在配电网中的变电器在重瓦斯保护中的电路发生短路就会造成变压器开关跳闸;另外在安装施工过程中因为不注意导致瓦斯保护的电缆外皮被划破,这时如果受到下雨或受潮等情况的影响可能会发生过流保护不正确动作;此外就是线路之中的端子松动继而发生差动保护误动。
2.1.3测压板、万用表的误用原因
如今电力系统中变压器的稳定运行关系着众多用户的用电稳定,而在其中需要进行测试而测量压板以及万用表就是其中主要应用的工具,因为在进行试验的过程中测试压板使用的方式不正确造成接地而这就很有可能过流保护不正确动作;另外就是在万用表应用的过程中,因为在调档过程中发生错误,而这就是在过流保护动作不正确导致变压器的运行不稳定,从而造成整个电力系统的运行发生故障。
3. 在变压器制作方面的原因
变压器的过流保护不正确动作发生的原因不仅仅是在维护管理方面的责任,在制造的过程中也有很大的问题。
3.1螺丝松动、电阻脱焊以及设备老化的原因
在变压器制作过程中,有很多以及损坏的元件和软件参与,并且在很多设计原理中也存在缺陷。首先,在很多过流保护不正确动作中,均是由继电器螺丝松动而产生,由于螺丝松动,造成变压器接地线路出现短路故障,引起过流误动
现象的出现;其次,变压器的主变系统一旦出现故障,会引发开关跳闸,容易让保护电阻脱焊,这是诱发过流保护不正确动作的关键原因之一。除此之外在变压器出口处的继电器设备因为时间过长而发生老化,这也使得其中的节点被击穿从而造成过流保护的不正确动作。
例如,某 110kV 变电站线路简化后,在故障发生之前,各个等级的分段开关均处于闭合状态,总线路等开关也处于合闸状态。在故障发生后,由于主变系统的问题,该电站中 1号和 2 号变压器同时出现过流保护动作,开关A跳闸,在接下来几秒钟时间内,其他开关相继跳闸,导致变电站整体出现失压现象。经过事故调查,过流保护动作不正确的直接原因便是开关跳闸后,出现保护电阻脱焊,从而对整个变电站造成严重影响。
3.2模块损坏以及接线方面的原因
变压器在电能运输过程中需要安装保护装置,以此来保证变压器长期的稳定运行,如果变压器时间延时模块发生故障,会使系统中的延时时间降低,引发过流保护装置出现不正确动作,对变压器稳定性产生严重影响。另外,在变压器高压测定环节中,如果没有可靠的切换回路,在变压器定值过程中会出现较大失误,而这种定值失误会与变压器的运行形式不相符,诱发过流保护不正确动作的产生。除此之外,在变压器生产中,生产厂家工作人员在接线时可能会出现失误现象,如螺丝未拧紧、正负极接反等,上述接线错误都会导致变压器在使用过程中过流保护出现不正确动作。另外,在变压器出厂最终调试时,很有可能因为侧压板之间的缝隙过小,而使变压器和侧压板出现碰撞,一旦碰撞过于猛烈,变压器和侧压板就会出现导通现象,增加变压器内部电流值,出现过流误动现象。在变压器生产制作时,如果施工人员不小心碰到了二次回路,同样会增加变压器内部电流,促使过流保护不正确动作的出现。
4. 变压器在基建方面的原因
这也是造成变压器故障的主要原因之一,在这个过程中因为调试和误碰等方面的原因使得变压器出现过流保护不正确动作。其中在调试主变电压的过程中很有可能因为测试压板之间断开的间隙比较小继而发生误碰测试压板的现象,而这就很有可能造成压板的导通,在这个过程中有可能因为电流过大而使得变压器产生过流误动;另外就是在施工过程中相关的工作人员不小心误碰了二次回路,进而导致电流过大发生过流保护不正确动作现象。
5.结束语
综上所述,电力系统的平稳运行是我国各行各业发展中的重要基础所在,变压器在电力传输中扮演重要角色,如果变压器故障而出现过流保护不正确动作,可能会对整个电力系统造成严重影响。因此,相关工作人员在工作中,要注意对变压器过流保护工作经验进行总结,认清不正确动作产生的根本原因,并制定出针对性策略,为电力系统稳定运行提供基础。
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