浅谈电力变压器继电保护设计 妥志鹏 杜航

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关于电力变压器继电保护设计的探析

关于电力变压器继电保护设计的探析

关于电力变压器继电保护设计的探析摘要:由于国内经济社会多样化的发展,电力技术也伴随的快速发展,电力变压器技术因此也日益发展。

导致对电力行业的需求量快速增加,在当前社会国内电网也日趋复杂化,因此电力变压器在电力电网系统运作中得到很好的应用和发挥。

但是电力变压器在日常运行中会产生各种各样的问题,这些问题会给电力网络系统带来较大的危害。

为了保障电力网络系统的正常运作,规避各种因素的影响,保证正常的用电稳定和安全,增强对变压器继电的维护和保障就很关键。

因此,要增强对继电器保护设备制造设计以及使用。

本篇论文主要内容是研究变压器继电器的基本构成以及其经常发生的常见故障问题,并且还分析及研究了继电保护作用的运行机理。

关键词:电力变压器;设计;继电引言在日常电网系统的运行中,主要电力设施就是变压器,在当今社会的电力运送,通过电力变压器来处理电压以后才能给用户使用。

由于变压器在正常的运作过程中会受到各种各样的因此影响,因此导致变压器发生各种不可预知以及不可提前检测的故障性问题,严重影响电力网络系统的运作,所以保护继电器成为保障变压器正常工作的重要方法和手段,以维持电力系统的正常运作,这也是设计和优化继电器保护系统的重要目的。

伴随国内经济快速发展,电力网络的运营规模在快速扩张,电网的覆盖面也快速增加。

外界因素影响电力变压器的概率就很大,尤其是运作中的电力网络系统发生短路现象尤为严重。

因此,各种种类设备问题以及工作状况的异常运作可能会在电力变压器的运作中发生,会加强影响电力系统的运行。

一、电力变压器继电的保障机理及主要构成(一)电力变压器继电的保障机理将电力系统里面的电力数值数据信息的调整和保护,作为电力变压器继电保护装备的主要功能,同时也将成为继电保护的基本运作机理。

由于对继电保护系统在平时运作中所产生的作用也不尽相同,因此继电保护整体系统是否稳定及安全的运作成为变压器正常运作的重要保证。

对电力系统运作的各种数据进行研读,以及继电系统在各种运行状态下的信息与数值,根据这些数据来来辨别继电保护能否稳定运作。

浅析电力变压器继电保护原理及配置

浅析电力变压器继电保护原理及配置

浅析电力变压器继电保护原理及配置发布时间:2021-05-14T14:30:12.203Z 来源:《中国电业》2021年2月第4期作者:石博[导读] 当今社会经济飞速发展,人民生产、生活对电力系统高度依赖石博内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布电业局内蒙古乌兰察布市 012000摘要:当今社会经济飞速发展,人民生产、生活对电力系统高度依赖。

电力系统能否安全稳定的运行关系着人们生产、生活的品质及经济的稳定增长。

变压器作为发电、变电、配电环节中的重要设备,其性能的好坏直接对供电的可靠性和电力系统的正常运行有着极其重要的影响。

所以必须根据变压器容量及其在电力系统中所起到的作用合理配置继电保护策略,装配工作可靠、性能良好的继电保护装置,减少电力变压器故障和异常情况带来的停电事故,为广大的电力用户提供安全、可靠、优质的电能。

关键词:电力变压器;继电保护;装置1 变压器常见故障类型及不正常运行状态为了合理配置电力变压器的继电保护措施,需了解其常见的故障。

目前电力系统中变压器大多数都是油浸式变压器,其故障类型大致分为油箱内部故障和油箱外部故障两种。

油箱内部故障有高、低压侧绕组相间短路、匝间短路、单相接地短路以及铁心的过热烧蚀等,该类故障对变压器是有严重危害性的,因为油箱内故障产生的电弧不仅会破坏设备的绝缘性能,而且会导致变压器绝缘油的急剧气化,从而有可能引起变压器更加严重的事故。

所以出现变压器内部故障时,继电保护装置应该迅速切除。

油箱外故障发生概率较小,相较内部故障而言危害性较小,主要有高低压绝缘套管及其引出线上发生相间短路、中性点直接接地侧的接地短路。

变压器在运行过程中还会存在介于正常和故障状态之间的不正常运行状态,常见的有:由变压器下级供电网络相间短路而引起的过电流、接地故障所引起的过电流和过电压、由于变压器负荷超过额定容量的电流增大、绝缘油渗漏引起的油面降低、冷切装置故障引起的温度上升、变压器过励磁等。

电力变压器继电保护设计(设计) 学位论文

电力变压器继电保护设计(设计) 学位论文

电力变压器继电保护设计(设计) 学位论文无需修改。

正文电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件。

为了保证供电的可靠性和系统正常运行,必须根据其容量的大小、电压的高低和重要程度设置相应的继电保护装置。

本设计结合电力变压器运行中的故障,分析了电力变压器纵联差动保护、瓦斯保护及过电流保护等继电保护装置的配置原则和设计方案。

电力变压器的纵联差动保护是一种常见的继电保护装置。

其基本原理是将变压器的高压侧和低压侧的电流进行比较,当两侧电流差值超过设定值时,继电器动作,切断变压器的电源,从而保护变压器。

在配置纵联差动保护时,应根据变压器的容量和结构特点确定保护区域和保护范围,同时还要考虑保护装置的灵敏度和可靠性。

瓦斯保护是针对油浸式变压器的一种继电保护装置。

其原理是通过检测变压器油中的瓦斯浓度,当瓦斯浓度超过设定值时,继电器动作,切断变压器的电源,从而避免变压器发生火灾或爆炸。

在配置瓦斯保护时,应根据变压器的容量和使用环境确定瓦斯浓度的警戒值和动作值,以保证保护装置的准确性和可靠性。

过电流保护是一种常见的继电保护装置,可以用于保护电力变压器和电力系统中其他设备。

其原理是通过检测电流的大小和时间,当电流超过设定值和时间时,继电器动作,切断电源,从而保护设备。

在配置过电流保护时,应根据设备的额定电流和使用环境确定保护装置的额定电流和动作时间,以保证保护装置的准确性和可靠性。

综上所述,电力变压器的继电保护装置是保障电力系统正常运行的重要组成部分,应根据变压器的特点和使用环境选择合适的保护装置,并合理配置,以保证电力系统的安全稳定运行。

1.概述本文将介绍电力变压器的基本概念、故障和不正常运行状态以及保护配置。

同时,本文还将详细介绍___电力变压器继电保护的设计。

1.1 变压器的基本概念变压器是电力系统中常见的一种电气设备,用于改变交流电的电压等级。

变压器的基本原理是利用电磁感应的原理,通过电磁感应作用将电压从一个电路传递到另一个电路中。

浅谈电力变压器的保护设计_贾传圣

浅谈电力变压器的保护设计_贾传圣
2012 年 9 月 25 日 第 29 卷 第 5 期
文 章 编 号 :1009-3664(2012)05-0093-04
Telecom Power Technology
Sep.25,2012,Vol.29 No.5
运营探讨
浅谈电力变压器的保护设计
贾 传 圣 ,张 波 (江苏师范大学电气工程及其自动化学院,江苏 徐州 221116)
Key words:power transformer;relay protection;fault
1 概 述
(1)课 题 研 究 的 背 景 及 意 义 电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备, 它在整个电 力 系 统 中 起 着 能 量 转 换 和 电 压 转 换 的 作 用。电力变压器能否 安 全 运 行,直 接 关 系 到 电 力 系 统 是否能连续稳定的工作。由于电力变压器的重要性及 其 本 身 的 重 要 价 值 ,一 旦 真 的 发 生 故 障 而 遭 到 破 坏 ,影 响范围大,破坏系统 的 正 常 运 行,将 造 成 严 重 后 果,在 经济上必然带来重大损失。电力变压器的保护装置大 约有瓦斯保护、纵联 差 动 保 护、温 度 保 护、相 间 短 路 的 后备保护等。 (2)国 内 外 发 展 状 况 随着变压器主保护的研究不断取得进展,变压器后 备保护的研究和应用也日益引起人们的重视。对于变
变压器短路故障 主 要 指 变 压 器 出 口 短 路,以 及 内 部引线或绕组间对地 短 路、及 相 与 相 之 间 发 生 的 短 路 而导致的故障。
变压 器 出 口 短 路 主 要 包 括:三 相 短 路、两 相 短 路、 单相接地短路和两相接地短路等几种类型。出口短路 对变压器的影响主要包括两个方面。

浅析变压器的微机继电保护——以35KV电力变压器为例

浅析变压器的微机继电保护——以35KV电力变压器为例
出发 , 3 K 电力 变 压 器 为例 , 讨 水 电 厂主 变压 器 微 机 保 护 的配 置 和 主 变 压器 微 机 保 护 装 置 的选 择 。 以 5继 特点; 配置
1电力变压器铼 配置的一般原则 形一 星形连接 , 低压 侧中性点接地的变压器 , 对 的新 一代微机变压器保护。装置采用背插式机 研究变压器保护 , 首先就要分析变压器可 低压侧 单相 接 地短路应 装设下列 保护之 一 : 箱结 构和多 C U技术 ,在保持 WB 一0 原有 a . P Z 50 能发生 的故障和异常情况。电力变压器 本体一 接在低压侧 中性线上 的零序 电流保护 。b . 利用 成熟 的保护原理及算法的基础上 ,大大提高了 般 没有旋转设备 , 运行起来 比较可靠 , 障机会 高压侧的过电流保护 , 故 保护宜采用三相式 , 以提 保 护的 处理速度 和抗 干扰 能力 。本 保护 吸取 较少 ;但是变压器是连续运行 的,停 电机会很 高灵敏性 。 wB _ O 型保护多年的运行经验 , z 5O 设计 合理 、 少, 而且绝大部分安装在室外 , 自 受 然环境条件 1 .MV . 04 A及 以上变压器 ,当数台并列 实用性 强。WB 一 0 6 Z 50微机变压 器保 护获 2 0 00 的影响较大。 另外 , 变压器时刻受到外接 负荷的 或单独运 行, 并作为其他负荷的备用电源时 , 应 年 度 国 家 科技 进 步 二 等 奖 。本 装 置 适 用 于 影响 , 特别是受 电力系统短路故障的威胁较大 。 根据可能过负荷 的情况 , 装设过负荷保护。 自 5 0 V及 以下各 电压等 级 的各 类型 变压器 保 对 0K 因此 ,变压器在实际运行中有可能发生各种类 耦变压器 和多绕组变压器 ,保护应能反应公共 护 , 整套 装置 由差动保护 、 备保护 、 电量 保 后 非 型 的故障和不正常运行情况。针对变压器的各 绕组及各侧过负荷的情况。 护三个单元组成。 既可以差动保护 、 后备保护分 种故障和不正常运行情况,电力变压器保护配 1 对变压器温度及 油箱 内压力 升高和冷 别独立机箱处理, 可差动保护 、 . 7 也 后备保护分别 置 的一般 原则简述如下 : 却 系统故 障, 应按现行电力变压器标准的要求 , 共机箱( 主后一体 ) 处理 , 配置非常灵活 , 元 各单 11 .MV 及 以 上 油 浸 式 变 压 器 和 装设可作用于信号和动作 于跳 闸的装置。 . 8 A o 在电气和结构上相对独立 ,必需联 接处均经 光 04 A及 以上车 间内油浸式变压器 ,均应装 .MV 2微机保护装置的现状及其在 3 K 5 V主变 电隔离。 各保护功能均 由软件实现。 装置特点 : 设气体保护 。带负荷调压 的油浸式变压器的调 压器 中的配置 a 用大屏幕液晶显示 , . 采 人机界面全部汉化 , 采 压装置亦应装设瓦斯保护 。 2 变压器微 机保护装置的现状。目前 , . 1 国 用菜单 式命令 , 可显示 1x 个汉字 , 键操作 , 58 八 1 对变压器引出线 、套管及 内部 的短路 内外生产变压器微机保护 的厂家很多 ,就主保 操作异常简单 。 . 、 . 2 b 显示 打印采用单独 的 C U控 P 故障, 应按下列规定 , 装设相应的保护作 为主保 护而言 ,国外保护装置基本是以二次谐 波制动 制 , C U只进行保护运算 , 高了主 C U的 主 P 提 P 护。 保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器 。 为主的比率差 动保护 ,而国内则以二次 谐波制 运算处 理速度 , 显示与主机采用代码通讯 , 高 提 a 对 6 M A以下 厂用工作变压器和并列运行 动和间断角两种原理为主导 ,以波形对称原理 了显示 速度。 . 闸方式可 由控制字整定 , . . V 3 c 跳 方便 的变压器 ,以及 1 MV 0 A以下厂用 备用变压器 为补充的格局正在形成 。国内外微机保 护装 置 灵活。d保护配置灵 活, 以通过控制字和压板 . 可 和单 独运行 的变压 器 ,当后 备保 护时 限大于 主要 分为下述两类 :. a 变压器微机保护装置 同 投退保护 。压板投退均输出报告。e . 值( 整定 除 0s , . 时 应装设 电流速断保护。b 6 MV 5 . . A及 时实现 变压器 的主保护和后备保 护。这类变压 个别控制字外 ) 对 3 均采用十进制显示 , 操作简单快 以上厂 用工 作变 压器 和并 列 运行 的变 压 器 。 器 微 机 保 护 装 置 主 要 针对 中 、低 压 变压 器 捷 、 观, 直 精度高 、 范围广。 整定值一经整定便复 1M A以下厂用备用变 压器 和单 独运行 的变 ( 1K 0V 10 V以下 ) 。分 为 引进 装置 和 国产装 置两 制三份永久保存 ,上电时以三取二方式 自我校 压器 , 以及 2 A及以上用电流速断保 护灵敏 类 。 . 现变压器 的主保护 , MV b 只实 同时采用独立 的 核 , 直至下次被修改 。正常运行时 , 对整定值将 性不符合要求的变压器 , 应装设纵联差动保护。 变压器后备保护 。目前国内外大部分 的变压器 不 时的检查 , 确保无误。f . 采用相电流突变量和 c 于发电机变压 器组 , . 对 当发电机 与变压 器之 保护装置均采用此种方式,这类变压器微机保 零序 电流稳态量启动方式 , 灵敏度高 , 抗干扰能 间没有断路器时按发电机变压器组的处理方法 护装置 国外 以德 国西门子公司的微机保护为代 力强 。 . g 后备保护配置全面 , 拥有完善稳定 的软 执行。 表 ,国内生产厂家以国电南京 自 动化股份有限 件继 电器库 ,保护功能可通过对各继 电器库 的 l 纵联差动保护应符合下列要求 : _ 3 公 司、 电力 自动化研究 院 、 北京四方公 司、 昌 调用方便 准确 的组合 。h 电池 保持 的存储器 许 . 带 a . 应躲过变压器励磁 涌流和外部短 路产生 继电器厂为代表。 和时钟 , 可保持 l 份带 录波数据的报告 、 0 事件 , 的不平衡电流。 2 5 V水 电厂主变 压器微机保 护的配 且 最近一次 跳 闸报告不 允许 被非跳 闸报 告冲 . 3K 2 b 在变压器过励磁是不误动 。 . 应 置。根据以上所介绍 的变压器保护功能配置的 掉 。i . 通讯方式灵活选择 , 可采用 R 22R 45 s 3, S 8, c . 差动保护范围应包括变压器套管及起引 般原则 ,对 3 K 5 V水 电厂电力 系统 的主变 压 R 4 2口或以太网与变电站综合 自动化系统配 S2 出线。 器配置如下 的保护: 合 , 实现远方定值修改 , 可 事件记录上传 , 动 扰 1 . 由外部 相 问短 路 引起 的变 压 器过 4对 2 . 主保 护配置 。a 比率 制动式差动保 数据上传 等。 装置采用 背插式结构和特殊的屏 .1 2 . i . 流, 应按下列规定装设相应 的保护作为后备保 护。 由于中压电力系统 主变压器容量不大 , 常 蔽措施 ,能通过 I C 2 5 2 — 标准规定 的Ⅳ 通 E 一5— 24 护。保护动作后 , 应带时限动作于跳 闸。a 电 采 用二次谐波 闭锁原理的 比率制动差 动保护 。 级( K + 0 快速 瞬变 干扰试验 、 C 5 — 2 . 过 4 V 1 %) I 252— E 流保护宜用于降压 变压器 ,保护整定值应考虑 b . 差动速断保护 。c 电量保护( . 非 瓦斯保 护) 2标准规定 的 Ⅳ级 ( 问放 电 1K 接触放 电 。 空 5 V, 事故 时可能出现的过负荷 。 . 电压 ( b复合 包括负 2 . 后备保护配置。 . .2 2 a 三段复合 电压闭锁 8 V 静 电放电试验 , K ) 装置具有高可靠度 。 序 电压及线电压)起动 的过 电流保护 ,宜用于 过 电流保护 。 段动作跳本侧分段断路器 , 段 I Ⅱ 以上就是针对 3 K 5 V水 电厂主变压器的选 2 0 V 以下升压变压器 、 2K 及 系统联 络变压 器和 动作跳本侧断路器 , Ⅲ段动作跳开两侧断路器。 择 和配置 。以前 ,5 V及 以下 电压等级一般未 3K 过 电流保 护不符 合灵敏性要求 的降压变压器 , b . 过负荷保护 。 . c V断线保护 。 . T d 低压侧接地保 装设完 善的元件保护 ,而且专门用于 3 K 5 V及 高 、 低三侧均可装设 。c 中、 . 电流和单相式 护 。 负序 以下 电压等级 的微机保护装置少之又少 ,由此 低压起动 的过 电流保护 ��

阐述变压器中继电保护的设计

阐述变压器中继电保护的设计

1电力变压器保护的配鹭方案 针对 电力变 压器的 敝障 类型及 不正常 运 行状 态,应 对变 压器装 设相应 的继 电保护 装 置, 其任务 就足 反映上 述故障 或异 常运行 状 态,并通过断路器切除故障变压器,或发出信 号告知运行人员采取措施消除异常运行状 态。同时,变压器保护还应能作相邻电气元件 的后备 保护。故根 据DI A00—1991《 继电保护 和安全自动装置技术规程》的规定,电力变压 器应装设如下保护。 1.1瓦斯保护 为反 映变压 器油箱 内部 各种短 路故障 和 油面降 低,对于0.8MV.A及以上的 油浸式变 压器和 0.4MV.A及以上 的车间内油 浸式变压 器均应装设瓦斯保护。 1.2纵联 差动保护或电流速 断保护 为反 映电力 变压器 引出 线、套 管及内 部 短路故 障。对于6.3MV.A以下厂用 工作变压 器和并 列运行的变 压器,以及 10M% 7. A以下 厂用 备用变 压器 和单独 运行的 变压 器,当 后 备保护 时限大于0.5s时 ,应装设电 流速断保 护。对 于6. 3MV. A及以 上的厂用工 作变压器 和并列 运行的变压 器。10MV. A及以 上厂用备 用变 压器和 单独 运行的 变压器 ,以 及2MV.A 及以 上用电 流速 断保护 灵敏性 不满 足要求 的 变压器 ,应装设纵 联差动保护 (以下 简称差动 保护 ) 。 对高 压侧电 压为330kV及以 上的变 压 器,可装设双重差动保护。 对于 发电 机变压 器组 ,当 发电机 与变 压 器之 间有断 路器 时。发 电机装 设单 独的差 动 保护。当发电 机与变压器之『口】没自. 断路器时, 100MW及以下发电机与变压器组共用差动 保护;100MW以上发电机.除发电机变压器 组共 用差动 保护 外。发 电机还 应单 独装设 差 动保 护;对 200~300MW的发电 机变 压器组 亦 可红 变压器 上增设 单独的差 动保护 .即采 用 双重快速保护。 l -3过电流保护 为反 映外部 相间短 路引 起的过 电流并 作 为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护) 的 后备,应采用下列保护。①过电流保护.一般 用于 降压变 压器 。②复 合电压 起动 的过电 流 保护 .一般 用于 升压变 压器及 过电 流保护 灵 敏性不 满足要求的 降压变,K器。③ 负序电流 及单卡 H式低 电压起动的 过电流保护 .一般用 于63MV.A及以上大容量升压变压器和系统 联络变压器。④阻抗保护.对于升压变』K器和 系统 联络变 压器 .当采 用第② ③的 保护不 能 满足炙敏性和选择性要求时.可采J }}I 阻抗保 护。

光伏电站并网对电网继电保护的影响与对策妥志鹏

光伏电站并网对电网继电保护的影响与对策妥志鹏

光伏电站并网对电网继电保护的影响与对策妥志鹏发布时间:2022-02-25T08:03:58.028Z 来源:《中国科技信息》2021年11月中32期作者:妥志鹏[导读] 近年来,社会进步迅速,我国的电力工程建设的发展也有了很大的改善。

随着人们对环境保护的日益重视,大力开发太阳能、风能等新能源和可再生能源利用技术成为减少环境污染的重要措施。

近几年,国际光伏发电迅猛发展,光伏发电已由补充能源向替代能源过渡,并在大规模并网发电方面快速发展,我国出台了一系列鼓励和支持光伏发电产业发展的政策措施,极大促进了光伏发电产业的发展,光伏发电已是目前技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式之一。

国网青海省电力公司检修公司妥志鹏青海西宁 810003摘要:近年来,社会进步迅速,我国的电力工程建设的发展也有了很大的改善。

随着人们对环境保护的日益重视,大力开发太阳能、风能等新能源和可再生能源利用技术成为减少环境污染的重要措施。

近几年,国际光伏发电迅猛发展,光伏发电已由补充能源向替代能源过渡,并在大规模并网发电方面快速发展,我国出台了一系列鼓励和支持光伏发电产业发展的政策措施,极大促进了光伏发电产业的发展,光伏发电已是目前技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式之一。

与传统火电厂相比,光伏电站具有不同的生产特性。

光伏发电出力的不确定性和波动性,使其接入电力系统后,对电网中的电压稳定、潮流分布、电网规划、调控运行等产生影响。

特别是大规模光伏发电接入后,对接入点电压稳定性产生影响,一旦电网发生故障或者光伏发电出力剧烈波动时,由于接入点电压降低引起系统无功功率变化,进而影响系统电压,容易导致电压崩溃。

关键词:光伏电站并网;电网继电保护;影响与对策引言过去发电行业的主力是火电,但是面对传统能源短缺和用电需求增加的趋势,以及生态文明建设的要求,传统的火电发电模式正在实现转型升级,而新型发电模式如光伏发电也在逐渐普及。

配电变压器继电保护设计探讨

配电变压器继电保护设计探讨

配电变压器继电保护设计探讨1. 引言1.1 引言配电变压器继电保护设计的重要性不言而喻。

在正常运行情况下,继电保护系统可以有效地检测电力系统的运行状态,及时发现故障并作出反应,从而避免事故对设备和人员造成不可估量的损失。

在配电变压器继电保护设计过程中,需要考虑多种因素,并根据实际情况选取合适的保护装置和保护方案。

本文将从继电保护在配电变压器中的重要性、继电保护的基本原理、配电变压器继电保护的设计要点、常见的配电变压器继电保护装置以及继电保护在配电变压器中存在的问题等方面进行探讨,旨在为配电变压器继电保护设计提供一定的参考依据。

2. 正文2.1 继电保护在配电变压器中的重要性继电保护在配电变压器中的重要性无法被忽视,它是确保变压器运行安全可靠的关键环节。

配电变压器承担着重要的电能转换和分配功能,一旦出现故障或异常情况,可能导致整个配电系统的瘫痪,甚至造成严重的安全事故。

及时有效的继电保护是保障配电变压器正常运行的必要条件。

继电保护系统可以监测变压器运行状态,及时发现故障并采取相应的保护措施,如过载保护、短路保护、接地故障保护等。

在发生故障时,继电保护系统能够快速切除故障部分,避免故障扩大,保护变压器和其他设备不受损坏。

配电变压器通常安装在现场环境恶劣的地方,如高温、高湿、有尘等条件下运行,容易受到外界因素的影响导致故障。

继电保护系统的存在可以有效防范外界因素对变压器的影响,保障其安全稳定运行。

继电保护在配电变压器中的重要性不言而喻。

只有做好继电保护设计和定期维护,才能确保配电变压器的安全可靠运行,保障用电安全和稳定。

2.2 继电保护的基本原理继电保护的基本原理是通过测量电网参数,比如电流、电压、频率等,来实时监测电网运行状态,及时判断电网中的异常情况并采取相应的措施,保护设备和人员的安全。

继电保护的基本原理可以归纳为以下几点:1.测量功能:继电保护设备通过各种传感器来测量电网中的电流、电压等参数,获得准确的电网参数信息。

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浅谈电力变压器继电保护设计妥志鹏杜航
发表时间:2017-07-17T11:41:26.390Z 来源:《电力设备》2017年第8期作者:妥志鹏杜航
[导读] 摘要:电力变压器是主要的电力设施之一,现代电力输送,均需要通过电力变压器对电压进行处理后才能进行使用,但受各种未知因素的影响,电力变压器的故障时有发生,降低了电力输送的效率,影响了电力资源的正常使用。

(国网青海省电力公司检修公司青海省西宁市 810000)
摘要:电力变压器是主要的电力设施之一,现代电力输送,均需要通过电力变压器对电压进行处理后才能进行使用,但受各种未知因素的影响,电力变压器的故障时有发生,降低了电力输送的效率,影响了电力资源的正常使用。

继电保护作为变压器的有效保护措施,是提高变压器安全稳定使用的关键所在,优化继电保护的设计,对于提高电力变压器的稳定运行,有着不可替代的重要作用。

关键词:电力变压器;继电保护;设计;
1电力变压器继电保护的工作原理
电力变压器继电保护系统主要是根据电力系统所出现的电力数值的变化情况以实现电力变压器继电系统的自我调节功能。

电力变压器继电系统存在的目的是,无论电力变压器继电系统中的电力变压器继电保护系统的工作状态如何,或是处于什么样的情形都要保证整个系统的安全。

按照电力变压器继电系统是否处于正常运行的状态,其继电保护的基本原理并不相同。

为了确认电力变压器继电系统处于什么样的运行状态,则需要对电力变压器继电系统的运行状态进行测量并进行分析。

2电力变压器继电保护的基本构成
经过长时间的发展与演变,如今电力变压器继电保护系统已逐步发展到了微机型的继电保护系统的状态,该类型的电力变压器继电保护系统主要由3部分组成。

①电力系统信号采集部分。

其主要功能是收集并整理电力系统内部的电力数值的情况,然后将其收集整理的数据通过有效的传递方式提交给电力系统继电保护部分。

②电力系统的信号处理部分。

其能够对电力系统信号采集整理的信号进行处理,并以有效的方式对相关问题进行分类与处理。

③信号输出部分。

该部分是十分重要的一环节,信号输出部分可以有效地将输出信号的指令精准无误地发送给电力系统,从而保障调节工作的顺利进行。

3.电力变压器继电保护系统常见故障类型
3.1电力变压器继电保护系统中电压互感器的二次回路故障
系统的电压互感器部分属于继电保护系统的核心组成部分,是电力变压器继电保护系统的心脏部分,其主要功能是将电力系统中过高的电压排除。

在通常情况下,电压互感器在承受相对数值较大的电阻负载的同时,其承受的二次电压数值与其所承受的一次电压数值还以正比的关系存在。

因此,在这样的情况下,一旦发生电阻数值减小等相关现象,那么极容易造成电压互感器出现短路现象。

在开口三角电压数值不稳定的情况下,通常就会引起以上原因造成的故障与问题。

因为在电压互感器内部的铁芯中极易发生由于电压的升高所造成的线性不稳限次,所以在处理这类力变压器继电保护系统故障的时候,应当格外注意电压互感器的短路以及回路等问题。

3.2电力变压器继电保护系统电流互感器的故障
因为电力变压器继电保护系统内的电流互感器是根据电磁感应的相关原理制作设计的,因此,将原有的较大数值电流转换成为较小的数值电流是设计电流互感器的主要功能,也是电流互感器存在的价值。

基于以上原因很容易知道,一旦电流互感器内部的绝缘部分发生破裂或类似现象,则极容易引起电流的窜出等系列问题,则给电力系统的安全、稳定、正常运行造成了严重的阻碍,严重时还可能引发安全事故。

3.3计算机型电力变压器继电保护装置的故障
在现代信息技术迅速发展、计算机技术迅速提升的时代背景下,计算机型电力变压器继电保护装置已经逐渐开始运用于继电保护工作。

然而,在实际操作、运用的过程中,如果发生了输入功率不足的现象,则极易引起计算机系统控制所输出的电压数值减少等现象,该问题会对电力系统电力数值的正常运行带来十分不利的影响。

4.电力变压器继电保护设计优化方法
4.1差动保护设计
将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”是变压器差动保护动作电流设计的原则。

如果变压器处于正常运行的状态,那么差动继电器中的电流为其两侧电流互感器CT的二次电流之差,其数值趋于0。

如果差动继电器不发生任何动作,那么其保护也不会有任何作为。

也就是说,如果在电流互感器二次回路端线,并且变压器处于最大负荷的状态下,差动保护是不会产生任何动作的。

随着计算机芯片性能的提升,对位于变压器1套保护装置中所具有的主保护以及各侧全部后备保护的两套主变压器微机型保护装置进行了全力开发,其成果已经被广泛应用于实际工程中。

所以,在330kV及以上高压侧电压的变压器可以采用安装双重差动保护的方法对电力变压器引出线、套管及其内部短路故障进行反应,从而实现有效反应电力变压器绕组及其引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护,同时也可以将电流速断保护作为主保护,另外也能达到将瞬时动作于断开各侧断路器的目的。

4.2瓦斯保护设计
除了瓦斯保护可以动作,像差动保护以及其他有关保护设计通常是都不能进行动作的。

瓦斯保护主要是依靠气体继电器来实现动作的,其位于变压器油箱和油枕之间的连接导油管中。

瓦斯保护主要有两种:①首先轻瓦斯保护动作于信号,然后依照气体的属性,包括:颜色、可燃性、数量以及化学成分来判断保护的理由以及电力变压器继电保护装置故障的性质。

根据此有关工作人员则可以及时察觉故障的发生并有针对性地对故障进行相关处理。

②首先重瓦斯保护动作于断路器跳闸,然后通过监视确定气体发生的速度,并对气体的不同特征以及相关成分进行剖析,从而根据有关分析间接地推测、判断造成故障发生的原因、故障出现的部位和以及故障的严重程度。

4.3过电流保护设计
①低压变压器过电流保护设计。

三相式三卷变压器通常用于变压器低压侧,而在压侧短路时高、中压侧的阻抗保护通常无法发挥作用,起不到保护功能,因此难以达成作为相邻元件所具有的后备保护需求。

在这种情况下可以在低压侧安置复合电压闭锁过流保护,并同时在其高、中压侧都设计并安装复合电压闭锁过流保护以及零序方向过电流保护或间隙保护等。

②高压变压器的保护设计。

在电力变压器高压侧的过电流保护对低压侧母线规定有灵敏系数的时候,可以在电力变压器低压侧断路器和电力变压器高压侧短路器上设计安装有关的过电流保护装置。

如果电力变压器低压侧母差保护发生校验停运现象,或者是因为故障出现拒动问题以及开关与TA间出现不正常现象的时
候,过电流保护装置则可以作为电力变压器低压侧母线的主保护以及后备保护。

不过需要注意的是,一旦出现的是非金属性短路,在经过弧光短路的时候,则容易出现阻抗保护灵敏度不足以及整定延时超过2s等情况。

基于以上分析,应该在电力变压器的高压侧也安装一个保护变压器热稳定的反时限过流保护装置,并且该装置的整定值必须根据电力变压器的热稳定要求进行设置。

另一方面在电力变压器的低压侧应当另行设计保护,或者可以在电力变压器低压侧的中性线上实际零序电流保护装置。

值得关注的是,需要根据中性线不平衡电流不超过变压器额定电流的25%的要求设计动作电流。

③负序过电流保护设计。

在按照相间后备保护远后备原则进行配置的时候,必须避免被保护电力变压器所连接相邻线路发生一相断线时,在流过保护安装位置的时候出现负序电流。

另外为了不引起负序过电流保护出现非选择性动作,在灵敏度方面应当配合相邻线路零序电流保护的后备段。

5结束语
变压器的继电保护是维护电力系统正常运转的有效措施,在大部分的电力运行系统中,继电保护均起到极为重要的作用,不仅提高了输电的效率,也在一定程度上,提高了电压器的使用寿命。

变压器作为一种重要的电力消耗品,降低使用的故障几率极为重要,较高的故障几率有损变压器的使用寿命,从而增加了电力运行的成本,而积极做好继电保护,是降低电力运行成本的有效途径。

参考文献[1]王攀.电力变压器继电保护设计[J].电气时代,2009(7).[2]韩澍,赵洪梅.电力变压器的继电保护[J].科技信息,2008(34).。

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