电力变压器继电保护设计的

【摘 要】电力是现代社会的主要动力,一旦出现问题,将威胁各行业安全,变压器是现代电力设备的重要组成部分,它能否安全稳定的工作直接关系到电力系统的安全稳定,本文分析了电力变压器常见两种故障,油箱内部故障和外部故障,讨论了继电保护的原理,探讨了了电力变压器继电保护的一些方法和思路,提出了瓦斯保护,差动保护,过电流保护,速断保护四种措施.

【关 键 词】电力变压器；继电保护

伴随着经济的迅速发展,我国的电力工业发展迅速,电力已走进了现代社会的方方面面,离开了电力,所有的家用电器将会停止运转,人们的日常生活将无以为继；工业系统更是少不了电力的支持,几乎所有的机械设备都需要电力的支持,因此维持电力的正常运转,十分重要.在现代电力系统中,变压器的作用十分的重要,电力变压器在供电系统中,可以有效地调节电气输出电路中电流的变化,相当于供电系统中的“自动开关”,起到自动调节、安全保护、转换电路等作用,因此一旦电力变压器发生故障,将直接影响供电系统的运行效果.[1]但是在现实的运转中,电力变压器经常会出现各种突发性的故障,危及电力的正传运转,因此做好电力变压器的继电保护设计,维持变压器正常运转,十分重要.

一、电力变压器运行中常见的故障分析

电力变压器的故障通常可以分为油箱内部故障和油箱外部故障两种[2]：

首先是油箱内部出现的故障,油箱长时间的处于工作状态,而且由于处于内部,维护人员难以经常观察到里面的情况,因此油箱内部的一些线圈,铜导线等会出现老化的现象,从而影响了油箱内部元件的正常工作状态,导致出现问题,另一方面,由于各种原因导致的内部结构短路,同时芯体作为油箱的一个重要组成部分,如果由于机械震荡,结构松散等原因出现问题而不能正常的工作,也会影响工作.由于电阻力的存在,油箱在长时间的通电工作中,会产生大量的热量,需要及时的传达到外界的环境中去,如果长时间的蓄积在内部,热量可能会传导至变压器的绝缘油中,这样极易造成油的分解与氧化,造成故障.

油箱外部出现的常见故障,油箱的引出线与绝缘套管出现问题,从而造成了相间或者是接地短路,导致出现问题,此外,如果电力变压器超出了规定的工作范围,也极容易造成各种问题需要加强警惕.

二、继电保护的工作原理

在现实的电力故障中,往往是一小部分地区出现问题,继而带动大部分地区的大面积停电,而这一小部分地区的电力故障,一般都是少部分的电力设备出现问题导致的,而局部的故障如果不能够及时的排出,就会广泛的影响其它设备和地区的电力正常运转,而继电保护装置则可以及时的自动将出现问题的设备从整个供电系统中删除,防止故障和损失的扩大和蔓延.当电力系统发生故障时,电流和电压会发生变化,安装的元件可以根据这些电力参数的变化进行比较,检测出出现故障的设备与正常设备的种种差别,从而判断故障部分.

三、电力变压器继电保护的设计方案

电力变压器在整个电力系统中的作用非常重要,因此它的稳定运行,直接关系到电网的安全,针对变压器经常出现的故障,继电保护装置可以有效的检测到电力变压器的运转状态,及时的将出现的问题反馈给相关的维修人员,在有重大的故障时,及时的切除问题设备,保障电力系统的安全稳定.

1.瓦斯保护装置

前面讲到,电力变压器常见的故障分为油箱内部故障和外部故障,瓦斯保护装置就是针对油箱内部问题进行检测和保护的设备.瓦斯保护装置主要的工作部分是气体变压器,当油箱的内部由于各种原因出现内部温度过高时,它可以保证油箱内部的温度保持正常,及时的排出多余的高温热量,瓦斯保护装置分为两种,轻瓦斯保护和重瓦斯保护,轻瓦斯保护的主要作用体现在它能够及时的检测内部气体的各种状况,并传达给工作人员,帮助其判断出现的问题；重瓦斯保护主要体现在油箱内部出现重大问题时,可在发出故障信号的同时,可以传出信号,直接的切断电闸,保护电力变压器,等待维修人员排除故障.

2.差动保护

差动保护以比较变压器高压侧、低压侧的电流大小和相位来实现作为构建原理.[3]如果电力变压器发生了故障,差动继电器内部的电流就会增大,约等于两侧电流互感器的二次电流之和差,此时,差动保护装置就会发出故障的信号,切断电力动保护装置在电力变压器继电保护中运用十分的广泛,差动保护装置具有灵敏度较高,结构简单,可靠性强等优点,在实际的使用中用途较广泛.

3.过电流保护

瓦斯保护装置的主要工作是针对油箱的内部状态,如果是油箱外部出现了问题,那么瓦斯保护装置就无能为力了,而过电流保护则可以检测到油箱外部出现的故障问题,可以成为瓦斯保护与差动保护的另一个后备保险装置,在外部的出线与绝缘套管出现问题导致短路,出现电流过大时做出检测,电流检测装置如果检测到不正常的电流数值时,就会发出故障信号,帮助维修人员及时处理问题,排除隐患.

4.速断保护

速断保护按照被保护设备的短路电流整定,当短路电流超过整定值时,则保护装置便会发出信号动作,指挥断路器跳闸,电流速断保护一般没有时限,为避免失去选择性,不能保护线路全长,因此存在保护的死区.为克服此缺陷,常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长.时限速断的保护范围不仅包括线路全长,而深入到相邻线路的无时限保护的一部分,其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差.

结语

电力变压器是现代电力系统的重要组成部分,如果它出现故障,将会极大的影响电力系统的正常运转,电力变压器的常见问题主要分为油箱内部问题和外部的问题,继电保护设备可以有效的保护变压器,根据不同的工作原理,可以分为瓦斯保护,差动保护,过电流保护,速断保护四种方式,这几种方式都有各自的优点和缺点,在设计使用时应该全面地考虑,扬长避短,从而充分保护好变压器的安全运行,保证电力系统的的安全运行.