张恒伟 李云飞 郭左
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摘要:继电保护装置是指为了保护相关的电气元件,在变压器出现故障的时候较为快速和准确的切除出现的故障,由此达到不伤害元件,降低经济损失的目的。在变压器出现故障时,通过进行高压电测量来监控在配电、用电以及输电过程中的各个环节的相关的电气元件的使用状态,所以对变压器故障进行解决是相关专业人员必须具备的专业技能。本文通过对变压器的配置情况以及故障出现的可能原因进行分析,对相关解决方法从继电保护技术方面进行分析,期望能够为相关的专业人员提供一些参考。
关键词:继电保护技术;变压器;故障解决;应用分析
变压器的重要地位决定了在日常的工作中应该始终注意解决这一不可避免的问题,采用继电保护技术,能够迅速对相关问题作出反应,使得相关的损坏和经济损失降到最低。变压器作为电力系统运行的重要组成设备,在其运行过程中可能受到外部或者内部各种因素的影响而产生故障,损毁变压器甚至造成大范围停电、起火等严重后果。继电保护是通过油温、电压、电流等相关参数的改变判断变压器是否发生故障进而做出保护动作的技术。
1?继电保护技术的具体内涵
变压器作为电力系统中不可或缺的关键设备,一旦出现问题,就会使整个电力系统全盘崩溃,甚至可能出现相关的安全问题,造成很大的安全隐患,会使生产生活停滞,造成严重的后果。当相关的电气元件出现问题时,能够通过机电保护的可靠性,尽快发出报警信号,使相关的专业人员能够尽快发现电气元件出现了问题,并作出迅速的反应。继电保护技术能够在发现问题并迅速示警之后,通过相关的动作使得电气元件的断路器跳闸,从而能够迅速从保护电气元件的方面出发,来切除故障。
在经过这样的保护机制之后,继电保护技术能够自动重合闸门,在使用电器元件的通路中自动投入备用电源,并自动减轻相关电气元件的负荷,通过遥控、监控等对变压器进行进行维护。从上文对继电保护技术的相关阐述,我们能够发现,继电保护装置具有选择性,表现在对相关的部件进行断路保护时是具有选择性的,具有速动性,是指当相关的电器元件发生故障时,能够迅速做出反应,对电器元件进行保护,具有非常灵敏的反应,能够迅速发出预警,并且具有其可靠性,能够迅速做出反应,对任何变压器元件都具有保护性。这种继电保护装置具有一种机械记忆式的保护,即出现问题之后,会迅速依照相关的程序对相关的问题做应急处理,以此达到降低经济损失,降低安全隐患的作用,
2 主变保护故障及继电保护措施
2.1.运行过程产生的盲区故障:比如电流互感装置和低压侧短路器间产生故障,这一过程低压侧母线的电流会增大,电压降低,此时低压侧保护装置会在短时间内启动主变保护断路器,恢复低压侧母线的电压。但是故障处这时还未隔离,电流从高压侧母线经由主变输送至故障点时高压侧电压不能正常开放,因为高压侧虽然电路较高,但仍无法对抗主变阻抗,因此无法快速有效地将故障点切除,进而导致故障保护盲区。
2.2 操作过程产生的盲区故障:变压器实际运行过程中,是在断开低压侧断路装置的基础上展开相关检修与操作的,高压侧的断路装置闭合时冲击主变至其恢复正常,然后再将低压侧的断路装置闭合,继而输出电流。若是在冲击主变的过程中,低压侧电流互感装置、断路装置间出现遗漏检修器具、地刀未拉开等故障,且差动保护未能做出保护,主变阻抗较高由导致高压侧的电压不能动作开放,即使低压侧电压处于正常状态也无法在并联启动状态下打开回路过电流保护,因此不能快速有效地将故障切除,形成故障保护盲区,造成主变的损毁。
2.3消除盲区故障的继电保护措施
2,3,1对低压侧的继电保护技术来讲,就是在做盲区内的继电保护,应该不断优化低压侧的后备保护。
对两圈的变压器来说,对低压侧的后备保护逻辑进行改进;对三圈的变压器来讲,对中低压侧的后备保护逻辑进行改进,当流经低压侧或中低压侧的电流达到预设定值之后,使高压侧的电路装置在极端的延时时间内迅速断开,从电流感应器跳开的位置和电流的大小来看就能够发现电流感应装置和中低侧的断路装置线之间的故障,发现故障并及时处理,能够在主变压器出现问题之前解决故障,就能够解决由于盲区故障没有解除而导致的二次短路,就能够防止主变压器被损坏。
2.3.2 改进中低压侧的后备保护逻辑:对于双绕变压器,其中低压测后备保护逻辑与,若低测压中低压测的断路装置断开,且电流超出定值,则高压侧的断路装置会在规定时间内跳开,如图1所示。而在三绕变压器中,其中低压测后备保护逻辑与通过双绕变压器大致相似,当中低压测的断路装置断开且电流超出定值时,低、中、高压测的断路装置均会在规定时间内跳开。依照上述逻辑可根据中低压测断路装置跳开位置和电流大小判断出电流互感装置和中低压侧断路装置间的故障,解决故障,防止二次短路造成主变损毁。
2.3.3 改进高压侧后备保护逻辑:对于双绕变压器,其高压测后备保护逻辑是,当低压侧的断路装置断开且高压侧的电流超出定值时,高压侧的断路装置会在规定时间内跳开。而对于三绕变压器,其高压侧的后备保护逻辑是,当低压侧或中压侧的断路装置断开且高压侧的电流超出定值时,低、中、压侧的断路装置均在规定的时间内跳开。
2.2.4 实际应用操作中,可能会因运行方式不一样而导致保护设备误动,对此还需采取针对性的辅助措施。对于双绕变压器,当低压侧的短路开关装置处于检修或者冷备状态,而主变和高压侧的断路装置继续运行时,可在低压侧的断路装置处装置一块输入压板,防止低压侧的断路装置方位变动而导致高压侧的继电保护出现频繁误动的情况。对于三绕变压器,还应充分考虑低、中、高各侧断路装置的预热情况,需密切配合保护动作的时限要求,然后采用接线和改进保护逻辑的措施防止出现高压侧因为中、低压测发生短路而造成过电流启动。
3?变压器出现故障的可能原因
在日常的运行过程中,变压器可能会出现各种各样的故障,这些故障可能是内部的,也可能是外部的,下面将就变压器出现故障的可能原因进行分析。
3.1?操作性
在工作人员的日常操作中,变压器会在低电压一侧的断路器断开的时候进行相关的检查和修复,高压一侧的合闸之后了解到主变压器在这一阶段正常之后才会进行低压侧的断路器合闸。但低压侧与电流感应器出现了短路,所以差动保护不能够及时进行,两侧的断路保护都不能进行,最后会导致主变压器的损坏。
3.2?运行性
运行性故障是指相关的电器元件在运行过程中出现了故障,本文以电流互感器和低压侧短路故障为例。低压侧的母线电流增加,导致电压下降,感应到这一故障之后,继电保护技术会在很短的延迟之内完成断开低压侧断路器的操作,这一操作能够使得低压侧的母线电压及时恢复,电流得到恢复,以此来保护主变压器。但由于发生故障的部分并没有得到隔离,短路的电流仍旧在从主变压器发生故障的部位输送,所以高压一侧的故障电流仍旧存在。但由于相关的限制,高压一侧的电流电压并不能得到释放,因而电压并不能得到可靠的开放性动作,所以故障部位不能得到及时有效的切断,所以形成了保护盲区.
4结语
上文对继电保护设备的具体内涵,继电保护技术的常见配置以及相关的保护机制,以及变压器出现故障的可能原因以及最终的解决途径进行了分析。变压器的可靠、稳定运行关系到整个电力系统的正常运行,继电保护装置的作用是及时发现变压器故障并采取快速的保护动作,避免变压器损坏,将故障损失最小化。而继电保护技术在实际应用中可能会出现拒动、误动的情况,继而对变压器造成损害,因此还需要配合辅助方法,及时消除主变保护故障。
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