电力变压器继电保护配置及常见故障分析弓耀波

电力变压器继电保护配置及常见故障分析弓耀波

(中石油天然气股份有限公司玉门油田分公司炼油化工总厂配电车间735200)

摘要:在电力系统中,电力变压器是重要的组成部分,也是电网中的关键节点,其运行稳定性是保证电力系统功能正常发挥的关键因素。因此,在目前的电力系统中,通常会为电力变压器增加一些继电保护配置,提高电力变压器的运行稳定性。但是,在电力变压器继电保护配置的运行过程中,同样会出现一系列故障,只有对这些故障进行妥善的处理,才能确保继电保护配置的作用能够充分发挥。本文将对电力变压器继电保护配置进行分析,探讨常见故障处理方法。

关键词:电力变压器;继电保护配置;常见故障

1引言

在电力系统中,电力变压器是保证系统正常运行的重要环节之一,在电力系统不断发展的过程中,提高电力变压器的运行稳定性已经成为电力行业的工作重点。为了实现这一目标,目前最有效的方法是为电力变压器增加继电保护配置,有利于电力变压器运行稳定性的提升。在这些继电保护装置的应用过程中,一旦发生故障,就会对电力变压器造成严重的影响,导致其功能无法正常发挥。只有对这些故障进行妥善的处理,才能保证电力变压器的稳定运行。

2电力变压器继电保护配置

在电力变压器的运行过程中,使用的继电保护配置主要分为以下几种:

2.1瓦斯保护

瓦斯保护是电力变压器的主要继电保护配置,能够发映出变压器中油面降低现象以及一些内部故障,这些内部故障包括绕组内部断线、铁芯故障、绝缘劣化、漏油以及分接开关接触不良等。如果变压器内部出现轻微故障,出现少量的瓦斯,瓦斯保护装置就会做出保护动作。如果变压器内部出现严重故障,出现大量的瓦斯,瓦斯保护装置就会接通跳闸回路,断开电源侧断路器。如果变压器中为安装断路器,瓦斯保护装置则可以发出信号。瓦斯保护装置的特点在于其结构简单、反应灵敏、动作速度快,但其无法反映出变压器外部线路的故障,并且可能在外部因素的作用下做出错误动作。所以,瓦斯保护装置可以作为电力变压器的主要继电保护装置,不能作为唯一的继电保护装置。

2.2纵联差动保护

纵联差动保护装置对电力变压器的保护是通过对比变压器高、低压侧电流大小而实现的。在变压器正常或出现外部故障时,基本上不会有电流流入差动保护回路,保护装置不会做出保护动作。而在变压器出现内部故障或引出线故障时,流入差动保护回路的电流为两侧电流互感器的电流之和,保护装置会将故障切除故障。纵联差动保护装置的特点在于具有良好的选择性与灵敏度,适合作为电力变压器的主保护。

2.3过电流保护

电力变压器过电流保护装置能够反映出变压器的外部短路,可以将其作为瓦斯保护装置与纵差保护装置的后备。一般情况下,过电流保护装置适合应用在降压变压器中,如果保护装置的灵敏度不够,或者需要应用在升压变压器中,可以选择复合电压起动的过电流保护装置。而在大容量升压变压器与系统联络变压器中,可以选择单相式低电压起动或负序电流保护装置。

2.4零序电流保护

零序电流保护装置能够反映出变压器外部接地出现的短路故障。对于中性点直接接地电网,如果中性点接地运行,可以将零序电流保护装置安装在两侧或三侧电源的升压或降压变压器上,可以为变压器的主保护作后备保护,同时能够作为相邻元件提供后备保护。

2.5过负荷保护

过负荷保护装置能够对电力变压器中因出现过负荷现象而产生过电流,一般情况下,过负荷电流为三相对称,在安装过负荷保护装置时,需要将其安装在其中一相线路中。过负荷保护配置需要满足以下原则:第一,在双绕组升压变压器中,过负荷保护装置需要安装在低压侧。第二,在一侧无电源的三绕组变压器中,过负荷保护装置需要安装在发电机电压侧以及无电源侧。第三,在三侧均有电源的升压变压器中,三侧都需要安装负荷保护装置。

3电力变压器常见故障及处理

在电力变压器的应用过程中,为了保证其保护作用能够正常发挥,需要对以下几种常见故障进行妥善的处理:

3.1瓦斯保护常见故障及处理

在瓦斯保护装置的运行过程中,引发瓦斯保护装置故障的原因主要包括以下几个方面:第一,在对变压器加油或滤油的过程中,如果没有及时的将内部的空气清除,在变压器的运行过程中,就会造成油温升高,逐渐排出内部的空气,发生保护动作。第二,如果变压器在运行过程中出现穿越性短路或内部发生故障,就会造成有气体溢出的现象,引发瓦斯保护动作。在出现瓦斯保护动作后,如果在检查中不能发现问题,需要收集瓦斯继电器中的气体,对其进行检查,判断其是否属于空气入侵。如果属于空气入侵,可以直接将气体排出,如果气体能够燃烧,就意味着变压器内部可能出现故障,需要进行电气维修。第三,如果变压器内部发生严重的故障,会引发瓦斯保护动作和跳闸。与此同时,油位的快速下降同样会引发瓦斯保护装置故障。在出现跳闸保护动作后,需要对变压器进行拆卸检测,判断其是否完好,同时检测收集到的砌体,判断引发故障的真正原因,采取必要的维护措施。

3.2绕组故障及处理

在电力变压器继电保护装置的运行过程中,绕组故障主要包括断线、相间短路、绕组接地以及匝间短路等。引发这些故障的原因主要包括以下几个方面:第一,变压器长时间在超负荷的状态下运行,会造成其内部温度较高,进而导致其绝缘性降低。第二,变压器的生产工艺水平有限,无法满足长时间使用的要求。第三,在对变压器进行检测的过程中,由于操作失误对绝缘设施造成损害。第四,绕组出现变质现象,造成绝缘膨大阻塞油管,导致区域过热的情况出现。第五,如果变压器的油位偏低或绝缘性能不佳,会造成绕组失去保护。如果匝间短路不严重,会触发瓦斯保护动作,如果匝间短路严重,会触发差动保护动作,进而引发相间短路或单相接地故障。

3.3油位过低或过高及处理

如果电力变压器的油位出现过低的现象,就处罚瓦斯保护动作。一般情况下,造成油位过低的原因主要包括温度偏低、长时间的油泄露以及渗透等。此外,如果电力变压器的油位出现过高的现象,同样会影响变压器的正常运行。在变压器的运行过程中,变压器油位的上升或下降取决于油温的升高或降低,而影响油温的因素则包括环境和负荷。因此,在工作人员对油位进行检测时,如果发现油位过低,需要及时补充一部分油,如果发现油位过高,则需要将一部分油放掉。

3.4油温突然变化及处理

在变压器超负荷运转或内部出现短路、闪络等放电故障时,可能会造成油温突然升高。与此同时,变压器冷却设施无效运转或内部有螺母未拧紧,同样会引发油温突然升高。对于这种问题的处理,需要将电源及时切除,对故障进行检查与排除。

4结束语

总而言之,在电力变压器的运行过程中,需要根据实际情况为其配置继电保护装置,保证变压器的稳定运行。与此同时,还要对电力变压器的常见故障进行分析,采取针对性的处理措施,保证电力变压器的正常运行。

参考文献:

[1]周宝忠.电力变压器继电保护技术的应用实践[J].科技经济市场.2014(11)

[2]刘昊玮.浅谈电力变压器故障中的继电保护技术运用[J].电子世界.2012(23)

[3]王兆勇.邢临高速微机继电保护的常见故障及处理措施[J].交通标准化.2013(18)

[4]李浩,贾卫东.浅析220kV变电所微机继电保护的常见故障及处理措施[J].科技与企业.2012(09)

[5]褚振军.电力变压器继电保护技术的应用实践[J].科技传播.2014(08)

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