導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇變壓器繼電保護(hù)原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：教育教學(xué)；主保護(hù)；縱差保護(hù)；異常保護(hù)

作者簡(jiǎn)介：馬永軍（1967-），男，河北衡水人，華能北方聯(lián)合電力包頭第二熱電廠，工程師。

中圖分類(lèi)號(hào)：TM401 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）14-0235-02

一、發(fā)電機(jī)主保護(hù)原理探究

發(fā)電機(jī)—變壓器保護(hù)裝置是發(fā)變組實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定有效運(yùn)行的基本保障，實(shí)際的電氣操作和電氣工程實(shí)施時(shí)，對(duì)發(fā)變組保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)和要求是十分嚴(yán)格的。隨著現(xiàn)代電氣技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的專(zhuān)家和學(xué)者開(kāi)始專(zhuān)注于發(fā)變組保護(hù)的研究。

1.發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)

發(fā)電機(jī)中的相間短路保護(hù)是發(fā)電機(jī)常見(jiàn)的保護(hù)方式之一，這里首先來(lái)探究發(fā)電機(jī)保護(hù)中的縱差保護(hù)。縱差保護(hù)的原理很簡(jiǎn)單，它是基于相間短路時(shí)，針對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組問(wèn)題的一種重要的保護(hù)手段，屬于主保護(hù)中的一種。發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)原理與變壓器中的作用機(jī)理比較一致，因此研究發(fā)電機(jī)中的具體原理對(duì)研究變壓器有很大意義，通過(guò)對(duì)比發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)與中性點(diǎn)側(cè)兩側(cè)電路中電流高低值與相位之間的關(guān)系，來(lái)研究縱差保護(hù)。根據(jù)發(fā)電機(jī)自身組成結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，具體的保護(hù)方式分為兩個(gè)：一個(gè)是完全縱差保護(hù)，另一個(gè)是不完全縱差保護(hù)，具體的區(qū)分方式是依據(jù)發(fā)電機(jī)內(nèi)部電路的連接方式不同而確定。

2.發(fā)電機(jī)定子匝間短路保護(hù)原理

根據(jù)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)組成，可以看出發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)主要是根據(jù)縱向零序過(guò)電壓過(guò)載或者分量負(fù)序出現(xiàn)問(wèn)題產(chǎn)生的一種保護(hù)措施。

這種保護(hù)措施成為發(fā)電機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)中內(nèi)部匝間短路的主保護(hù)，是目前發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中最常用的。發(fā)電機(jī)定子間短路保護(hù)一般情況下依靠發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)部相間短路和定子繞組進(jìn)行故障的檢測(cè)和保護(hù)；故障分量負(fù)序方向保護(hù)裝置一般會(huì)安裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，這樣一來(lái)不但可以使之成為發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間短路的主保護(hù)，而且可成為發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路或者定子繞組形成的維護(hù)設(shè)備。除此之外，高靈敏零序電流型橫差保護(hù)可以綜合上述三種保護(hù)措施的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更加有效的保護(hù)，其保護(hù)功能是：發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間，相間短路，定子繞組開(kāi)焊的主保護(hù)。需要指出的是，發(fā)電機(jī)保護(hù)措施中的橫差保護(hù)，其功能主要是實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路，故障分量開(kāi)焊的主保護(hù)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)保護(hù)定子繞組相間短路。此外，發(fā)電機(jī)定子匝間短路保護(hù)中的單元件橫差保護(hù)，也是十分重要一種保護(hù)措施，主要是基于定子繞組的相位不一，分路支路較多、較分散的特點(diǎn)，這要求發(fā)電機(jī)內(nèi)部線路結(jié)構(gòu)要有多個(gè)中性點(diǎn)才能夠有效實(shí)現(xiàn)這種保護(hù)。

發(fā)電機(jī)中的多個(gè)中性點(diǎn)的連線上流通的是TA電流，這也是發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)部單元件橫差保護(hù)時(shí)需要的輸入電流，電流模式為二次電流。本文案例中的發(fā)電機(jī)是基于定子繞組方式的，發(fā)電機(jī)內(nèi)部電路一般是多相和多分支電路，在實(shí)際的發(fā)電機(jī)保護(hù)環(huán)境下，發(fā)電機(jī)電路中流通的是不對(duì)稱模式電流，理想發(fā)電機(jī)在一般情況下中性點(diǎn)各個(gè)連線上不會(huì)有電流流通。

原因一般來(lái)說(shuō)是轉(zhuǎn)自偏心，在不同的定子繞組中產(chǎn)生不同電動(dòng)勢(shì)，存在三次諧波。因此單原件縱差保護(hù)動(dòng)作電流必須克服這些不平衡。

二、變壓器保護(hù)原理探究

1.不完全縱差保護(hù)

不完全縱差保護(hù)是變壓器或發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障的主保護(hù)，既能反映發(fā)電機(jī)內(nèi)部各種相間短路，也能反映匝間短路和分支繞組的開(kāi)焊故障。不完全縱差保護(hù)可作為變壓器縱差保護(hù)，當(dāng)用于發(fā)變組不完全縱差保護(hù)時(shí)，應(yīng)增設(shè)防涌流誤動(dòng)的二次諧波閉鎖判據(jù)。

當(dāng)任一相差動(dòng)電流大于0.15倍的額定電流時(shí)啟動(dòng)TA 斷線判別程序，滿足下列條件認(rèn)為T(mén)A 斷線：本側(cè)三相電流中至少一相電流為零；本側(cè)三相電流中至少一相電流不變；最大相電流小于 1.2 倍的額定電流。

2.變壓器縱差保護(hù)與發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的差異

變壓器縱差保護(hù)與發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)一樣，變壓器縱差保護(hù)的最大制動(dòng)系數(shù)比發(fā)電機(jī)大，靈敏度相對(duì)較低。變壓器各側(cè)額定電壓和額定電流各不相等，變壓器縱差保護(hù)的最大側(cè)制動(dòng)系數(shù)比發(fā)電機(jī)大，靈敏度相對(duì)較低；變壓器高壓繞組常有調(diào)壓分接頭，變壓器縱差保護(hù)的最小動(dòng)作電流和制動(dòng)系數(shù)都要相應(yīng)加大；對(duì)于定子繞組的匝間短路，無(wú)論變壓器繞組還是發(fā)電機(jī)定子繞組的開(kāi)焊故障，它們的完全縱差保護(hù)均不能動(dòng)作，但變壓器可依靠瓦斯保護(hù)或壓力保護(hù)。

3.轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)

發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子回路對(duì)地之間有一定的絕緣電容和分布電阻。轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)過(guò)程是一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)一點(diǎn)接地問(wèn)題或者錯(cuò)誤即動(dòng)作，因?yàn)檫@時(shí)沒(méi)有形成電流回路，這一過(guò)程中沒(méi)有涉及到發(fā)電機(jī)工作的穩(wěn)定性。如果出現(xiàn)了發(fā)電機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地，直接導(dǎo)致勵(lì)磁繞組形成短路，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)發(fā)生很大的變化，從而使發(fā)電機(jī)整體產(chǎn)生巨大的震動(dòng)，直接導(dǎo)致發(fā)電機(jī)共振，內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)紊亂，發(fā)電機(jī)不能正常工作。因此，有關(guān)規(guī)程要求發(fā)電機(jī)必須裝有轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)；裝設(shè)轉(zhuǎn)子回路兩點(diǎn)接地保護(hù)，動(dòng)作于跳閘。

4.轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)

轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)過(guò)程中，發(fā)電機(jī)發(fā)生勵(lì)磁繞組兩點(diǎn)接地時(shí)，故障電流過(guò)的短路電流會(huì)突然變強(qiáng)，燒壞轉(zhuǎn)子；當(dāng)部分轉(zhuǎn)子被短接，勵(lì)磁繞組電流增加，轉(zhuǎn)子有可能因過(guò)熱而損壞。這時(shí)一旦出現(xiàn)部分繞組被短接時(shí)氣隙磁通失去平衡，會(huì)引起發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生巨大的震蕩，造成的后果十分嚴(yán)重。轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地短路時(shí)還會(huì)使軸系和汽機(jī)磁化。因此對(duì)于發(fā)電機(jī)很有必要裝設(shè)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)。

轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)共享轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地時(shí)測(cè)得接地位置的數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)一點(diǎn)接地出現(xiàn)問(wèn)題后，轉(zhuǎn)子保護(hù)裝置會(huì)馬上檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這里統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)主要是接地電阻所處的位置，假如出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地錯(cuò)誤，則這個(gè)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就會(huì)自動(dòng)發(fā)生變化。當(dāng)這個(gè)變化使數(shù)值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，轉(zhuǎn)子保護(hù)裝置啟動(dòng)保護(hù)程序，控制系統(tǒng)會(huì)控制發(fā)電機(jī)組停機(jī)。

三、發(fā)—變組單元異常運(yùn)行保護(hù)機(jī)制探究

1.反時(shí)限定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)

反時(shí)限定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)程中一般是針對(duì)非直吹冷卻方式的中小型發(fā)電機(jī)定子繞組的過(guò)負(fù)荷保護(hù)，這種保護(hù)方式是基于單相式定時(shí)限電流保護(hù)的一種方式，保護(hù)的電流按在發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回條件整定，發(fā)電機(jī)額定電流可靠系數(shù)取1.5，返回系數(shù)取0.85。定時(shí)限部分，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，有條件時(shí)可動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷；反時(shí)限部分按反時(shí)限特性動(dòng)作于跳閘。

2.轉(zhuǎn)子繞組的過(guò)負(fù)荷保護(hù)

轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)的配置與整定原則和定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)相似。對(duì)于30MW及以上的發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)由定時(shí)限電流保護(hù)和反時(shí)限電流保護(hù)兩部分組成，定時(shí)限部分經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，反時(shí)限部分動(dòng)作于解列滅磁。

定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流，按發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行最大勵(lì)磁電流下能可靠返回的條件整定，計(jì)算公式與定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)計(jì)算公式相同。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)按常用方法進(jìn)行整定。

3.轉(zhuǎn)子表層的過(guò)負(fù)荷保護(hù)

大型發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過(guò)負(fù)荷保護(hù)，一般由定時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)和反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)兩部分組成。定時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)動(dòng)作于跳閘。定時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)的動(dòng)作電流，按在發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定。反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)與發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力相配合。同時(shí)，該保護(hù)還可以兼作系統(tǒng)不對(duì)稱故障的后備保護(hù)。

4.勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)

勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)與定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)類(lèi)似，也由定時(shí)限電流保護(hù)和反時(shí)限電流保護(hù)兩部分組成。定時(shí)限部分的動(dòng)作電流按在正常勵(lì)磁電流下能夠可靠返回的條件整定。反時(shí)限部分的動(dòng)作特性按常用方法進(jìn)行整定，動(dòng)作于解列滅磁。

發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)，有的由交流勵(lì)磁電源經(jīng)可控或不可控整流裝置組成。對(duì)于這種勵(lì)磁系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)可以配置在直流側(cè)，也可以配置在交流側(cè)。當(dāng)有備用勵(lì)磁機(jī)時(shí)，保護(hù)裝置配置在直流側(cè)，使用備有勵(lì)磁機(jī)時(shí)勵(lì)磁繞組不失去保護(hù)，但此時(shí)需要裝設(shè)比較昂貴的直流變換設(shè)備。為了使勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)能兼作勵(lì)磁機(jī)、整流裝置及其引出線的短路保護(hù)，常裝設(shè)在中性點(diǎn)側(cè)，當(dāng)中性點(diǎn)沒(méi)有引出端子時(shí)，則配置在勵(lì)磁機(jī)的機(jī)端。此時(shí)，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流要計(jì)及整流系數(shù)換算到交流側(cè)。

5.失磁保護(hù)

發(fā)電機(jī)失磁通常是指發(fā)電機(jī)勵(lì)磁異常下降或勵(lì)磁完全消失的故障。勵(lì)磁異常下降指發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的降低超過(guò)了靜態(tài)穩(wěn)定極限所允許的程度，使發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞。造成勵(lì)磁異常下降的原因通常是由于主勵(lì)磁機(jī)故障；誤操作的過(guò)量調(diào)整等。完全勵(lì)磁消失就是發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁電源，通常由于自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)誤跳閘、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器整流裝置中自動(dòng)開(kāi)關(guān)誤跳閘、勵(lì)磁繞組斷線或端口短路等引起。

對(duì)于不允許失磁后繼續(xù)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，失磁保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘。當(dāng)發(fā)電機(jī)允許失磁運(yùn)行時(shí)保護(hù)可動(dòng)作于信號(hào)，并要求失磁保護(hù)與切換勵(lì)磁、自動(dòng)減負(fù)荷等自動(dòng)控制相結(jié)合，以取得發(fā)電機(jī)失磁后的最好處理效果。發(fā)電機(jī)—變壓器保護(hù)系統(tǒng)的研究對(duì)于發(fā)變組正常運(yùn)行是十分重要的。實(shí)際的電氣操作和電氣工程實(shí)施時(shí)，由于對(duì)發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有靈活性的特點(diǎn)，這就容易出現(xiàn)一些問(wèn)題。

四、結(jié)論

本文主要從理論層面，結(jié)合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)詳細(xì)闡述了各種保護(hù)的原理，提出發(fā)變組保護(hù)裝置設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)變組正常運(yùn)作的重要影響，進(jìn)一步明確在今后的實(shí)際工作中要注意的事項(xiàng)，對(duì)發(fā)變組保護(hù)實(shí)施方案的提出具有重大意義。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：220kV變電站；變壓器；繼電保護(hù)

在220kV變電站變壓器的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，存在著大量的電力問(wèn)題，對(duì)于電能供應(yīng)效率與質(zhì)量帶來(lái)了極其深遠(yuǎn)的影響，同時(shí)也促使電網(wǎng)系統(tǒng)面臨著巨大的負(fù)擔(dān)壓力。在220kV變電站變壓器的實(shí)際工作過(guò)程中其運(yùn)行機(jī)制十分復(fù)雜，因此就加強(qiáng)繼電保護(hù)措施便至關(guān)重要，只有做好這一點(diǎn)方可構(gòu)建起安全、穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)環(huán)境，最大程度的避免運(yùn)行故障的發(fā)生，提升變壓器運(yùn)行效率。據(jù)此，下文將就220kV變電站變壓器的運(yùn)行及繼電保護(hù)措施展開(kāi)深入的探究工作。

1 220kV變電站變壓器運(yùn)行原理

變壓器作為變電站的核心工作設(shè)備，其主要是由雙繞組變壓器、三繞組變壓器以及之耦變壓器所共同構(gòu)成，也就是高、低壓每一相共同合用一項(xiàng)繞組，由高壓繞組中部抽取一頭充當(dāng)?shù)屠@組出線變壓器。電壓高度及繞組匝數(shù)其比值為正，相應(yīng)的電流值則與繞組匝數(shù)比值為負(fù)。

變壓器依據(jù)作用功能可分成升壓與降壓兩類(lèi)變壓器。前一類(lèi)主要是應(yīng)用在電力系統(tǒng)的送電一端，而后一類(lèi)則主要是應(yīng)用在受電一端。變壓器的電壓值應(yīng)當(dāng)能夠和電力系統(tǒng)中的電壓值相適宜。為了能夠在完全不同的負(fù)荷狀態(tài)下確保電壓始終保持在合理的范圍之內(nèi)，有時(shí)需將變壓器分接頭進(jìn)行切換處理。

依據(jù)接頭切換形式，變壓器主要就包括了帶負(fù)荷有載調(diào)壓與無(wú)負(fù)荷無(wú)載調(diào)壓兩類(lèi)。其中前一類(lèi)大多是應(yīng)用在受電一端的變壓器站點(diǎn)之中。

電壓及電流的互感器在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中所采用的原理和變壓器基本一致，其主要是將高電壓設(shè)備與母線電壓，依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)比例轉(zhuǎn)變?yōu)闇y(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)等，在規(guī)定的電壓載負(fù)荷之下電壓互感器二次電壓為100V，相應(yīng)的電流互感器二次電流則為1A或5A。電流互感器二次繞組在和負(fù)荷連接后會(huì)導(dǎo)致線路出現(xiàn)短路，需引起關(guān)注的是，要堅(jiān)決避免使其開(kāi)路，否則便會(huì)由于高電壓而對(duì)設(shè)備及人員安全造成嚴(yán)重威脅，甚至致使電流互感器損毀。

2 220kV變電站變壓器繼電保護(hù)措施

2.1 運(yùn)行保護(hù)

在對(duì)變壓器采取運(yùn)行保護(hù)知識(shí)，大多是借助于繼電保護(hù)裝置，綜合應(yīng)用繼電保護(hù)手段，以促使220kV變電站的變壓器能夠得以正常運(yùn)行。如在某一220kV變電站當(dāng)中其變壓器運(yùn)行保護(hù)完全按照繼電保護(hù)運(yùn)行原則，先對(duì)裝置性能進(jìn)行檢查，以保障其能夠切實(shí)具備相應(yīng)的防護(hù)性能，對(duì)繼電保護(hù)裝置行為予以規(guī)范化處理，確定有關(guān)安全行為的主要方式；之后確定繼電保護(hù)的裝置運(yùn)行范圍，促成一體化操作的達(dá)成，確定繼電保護(hù)裝置能夠達(dá)到較好的工作效率；最終就針對(duì)繼電保護(hù)裝置加強(qiáng)維護(hù)工作，以確保其能夠給予變壓器的正常運(yùn)行提供以良好的基礎(chǔ)保障，避免變壓器發(fā)生短路等有關(guān)故障問(wèn)題。

2.2 狀態(tài)保護(hù)

在220kV變電站變壓器的狀態(tài)保護(hù)是對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其可以將變壓器在運(yùn)行過(guò)程中的不利風(fēng)險(xiǎn)因素有效的排除在外，提升變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性，具體的變壓器繼電狀態(tài)保護(hù)措施主要包括以下幾個(gè)方面：第一，差動(dòng)保護(hù)，處理變浩魎存在的運(yùn)行故障問(wèn)題，以確保有關(guān)的電力人員可加強(qiáng)對(duì)變壓器運(yùn)行狀態(tài)的有效了解，從而避免運(yùn)行故障的發(fā)生；第二，過(guò)流繼電保護(hù)，將由于短路電流所造成的變壓器故障進(jìn)行及時(shí)排查，從而促使對(duì)跳閘故障的有效保護(hù)，確保變壓器安全運(yùn)行；第三，氣體保護(hù)，對(duì)變壓器油箱加強(qiáng)控制，將油箱狀態(tài)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，促使變壓器可穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 抗干擾保護(hù)

在變壓器運(yùn)行過(guò)程中實(shí)施抗干擾保護(hù)，可以將各類(lèi)不利干擾對(duì)變壓器所產(chǎn)生的負(fù)面影響降至最低。變壓器抗干擾保護(hù)的措施主要包括以下幾點(diǎn)：第一，配線抗干擾，重點(diǎn)對(duì)由于配線而導(dǎo)致的變壓器干擾進(jìn)行防護(hù)，將繼電保護(hù)作用充分的發(fā)揮出來(lái)，增強(qiáng)配線運(yùn)行的工作效果，采取屏蔽手段，將配線對(duì)變壓器影響降至最低；第二，預(yù)防回路干擾，重點(diǎn)是對(duì)二次回路進(jìn)行防空，促進(jìn)變壓器抗干擾能力的提升，通過(guò)將回路聯(lián)系耦合及時(shí)切斷，同時(shí)加裝屏蔽線纜來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整體回路的抗干擾；第三，防護(hù)干擾源，有關(guān)的電力工作人員應(yīng)將變壓器電位盡量升高，減小接地電阻，從而達(dá)到對(duì)變壓器的有效防護(hù)。圖1為雙回線同桿并架情況示意圖。

3 結(jié)束語(yǔ)

作為220kV變電站的核心組成部分，變壓器及其保護(hù)裝置不僅承擔(dān)著保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的工作，同時(shí)也具有發(fā)揮繼電保護(hù)的作用。繼電保護(hù)對(duì)于220kV變電站的運(yùn)行有著極其重要的作用價(jià)值，對(duì)于改善變電站運(yùn)行環(huán)境，提供以穩(wěn)定的保護(hù)措施，保障變電站運(yùn)行效率意義重大。對(duì)此有關(guān)的電力企業(yè)也應(yīng)當(dāng)大力加強(qiáng)對(duì)變壓器的運(yùn)行與繼電保護(hù)工作，促使220kV變電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中能夠充分的體現(xiàn)出其所應(yīng)有的價(jià)值意義。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：變電站 220kV變壓器 繼電保護(hù)

電力系統(tǒng)中非常重要的一部分就是變壓器，變壓器能否正常工作對(duì)電網(wǎng)是否能高效安全的運(yùn)行起著決定性的作用。電力系統(tǒng)會(huì)因?yàn)樽儔浩靼l(fā)生故障而遭受極大損害，因此，對(duì)變電站變壓器采取相應(yīng)的保護(hù)措施特別重要。本文針對(duì)220kV變電站變壓器運(yùn)行的相關(guān)內(nèi)容作了概述，簡(jiǎn)要敘述了其操作要點(diǎn)，對(duì)繼電保護(hù)裝置使用條件和維護(hù)也做了相關(guān)闡述，對(duì)相關(guān)工作人員具有一定的指導(dǎo)意義。

一、220kV變電站變壓器運(yùn)行

1.工作原理

變壓器是變電站的主要設(shè)備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器，即高、低壓每相共用一個(gè)繞組，從高壓繞組中間抽出一個(gè)頭作為低壓繞組的出線的變壓器。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比，電流則與繞組匝數(shù)成反比。變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器。前者用于電力系統(tǒng)送端變電站，后者用于受端變電站。變壓器的電壓需與電力系統(tǒng)的電壓相適應(yīng)。為了在不同負(fù)荷情況下保持合格的電壓，有時(shí)需要切換變壓器的分接頭。按分接頭切換方式，變壓器有帶負(fù)荷有載調(diào)壓變壓器和無(wú)負(fù)荷無(wú)載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器主要用于受端變電站。電壓互感器和電流互感器。其工作原理和變壓器相似，它們把高電壓設(shè)備和母線的運(yùn)行電壓、大電流即設(shè)備和母線的負(fù)荷或短路電流按規(guī)定比例變成測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)及控制設(shè)備的低電壓和小電流，在額定運(yùn)行情況下電壓互感器二次電壓為l00V，電流互感器二次電流為5A或1A。電流互感器的二次繞組經(jīng)常與負(fù)荷相連近于短路，需要注意的是，絕不能讓其開(kāi)路，否則將因高電壓而危及設(shè)備和人身安全或使電流互感器燒毀。為了減少變電站的占地面積，近年來(lái)積極發(fā)展六氟化硫全封閉組合電器（GIS）。它把斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、接地開(kāi)關(guān)、互感器、出線套管或電纜終端頭等分別裝在各自密封間中集中組成一個(gè)整體外殼充以六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)。該組合電器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、不受大氣條件影響、檢修間隔長(zhǎng)、無(wú)觸電事故和電噪聲干擾等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是價(jià)格貴，制造和檢修工藝要求高。

2.變壓器運(yùn)行異常的情況

當(dāng)出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷或者外部短路的情況，引起溫度升高、油面降低和過(guò)電流等現(xiàn)象時(shí)，根據(jù)不同的情況，變壓器主要的保護(hù)裝置有以下幾種：

2.1瓦斯保護(hù)，該保護(hù)方式是瞬間作用于信號(hào)式跳閘的，可用于變壓器的油箱發(fā)生內(nèi)部故障，或者油面降低時(shí)。

2.2電流速斷保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)，這種保護(hù)方式也是瞬間作用于跳閘，可用于變壓器的引出線間的短路、接地短路，或者變壓器的內(nèi)部故障時(shí)。

2.3過(guò)負(fù)荷保護(hù)，當(dāng)變壓器出現(xiàn)過(guò)載時(shí)可裝設(shè)，作用于信號(hào)，主要用于因?yàn)檫^(guò)載而引起過(guò)電流時(shí)。

二、220kV變電站的繼電保護(hù)措施

1.繼電保護(hù)綜述

繼電保護(hù)措施，是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或者給出信號(hào)由值班人員消除異常工況的根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來(lái)越廣，僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護(hù)裝置，還遠(yuǎn)不能避免發(fā)生全電力系統(tǒng)長(zhǎng)期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā)，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況；系統(tǒng)失去穩(wěn)定時(shí)將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復(fù)其正常運(yùn)行等。系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運(yùn)行被破壞時(shí)，盡可能將其影響范圍限制到最小，負(fù)荷停電時(shí)間減到最短。

2.繼電保護(hù)的具體措施

繼電保護(hù)安全運(yùn)行的主要措施有以下幾點(diǎn)：

2.1特別要注意對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)工作，只有在檢驗(yàn)工作的最后才能進(jìn)行電流回路升流以及進(jìn)行整組的試驗(yàn)，當(dāng)這2個(gè)試驗(yàn)都完成后，絕不能拔掉插件，或者改變定值（定值區(qū)），對(duì)二次回路的接線進(jìn)行改變等等。此外，電壓回路升壓的試驗(yàn)也是要放在最后進(jìn)行的。

2.2定值區(qū)的問(wèn)題。擁有多個(gè)定值區(qū)一直是微機(jī)保護(hù)的一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)殡娋W(wǎng)在發(fā)生運(yùn)行方式的變化時(shí)，更改定值就顯得很方便了，但是若出現(xiàn)定值區(qū)錯(cuò)誤，對(duì)繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)就是一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，所以工作人員需加強(qiáng)對(duì)定值區(qū)的管理，確保定值區(qū)的正確。

2.3一般性的檢查工作。它對(duì)于任何保護(hù)措施來(lái)說(shuō)，都是相當(dāng)重要的，絕對(duì)不能疏忽，一般性的檢查基本包含2個(gè)方面：①檢查機(jī)械特性和焊接點(diǎn)是否牢固，同時(shí)也對(duì)連接件是否緊固進(jìn)行清點(diǎn)；②將插件全部拔下來(lái)進(jìn)行檢查，如按緊芯片、擰緊螺絲等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)虛焊點(diǎn)。

2.4接地的問(wèn)題。其對(duì)繼電保護(hù)格外重要，首先是裝置外殼和屏障的接地問(wèn)題，這些都是必須要接在保護(hù)屏的銅排上的。而更重要的是，銅排本身是否已經(jīng)可靠地接入地網(wǎng)，這個(gè)可以采用大截面的銅鞭或者導(dǎo)線將其緊固在接地網(wǎng)上來(lái)解決，對(duì)其電阻還應(yīng)用絕緣表進(jìn)行測(cè)量，確定其是否符合規(guī)定；其次是電壓回路和電流的接地問(wèn)題，若是接地在端子箱，則必須要確定端子箱的接地是可靠的。

3.繼電保護(hù)裝置的維護(hù)

若要繼電保護(hù)裝置正常可靠運(yùn)行，就要定期對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行維護(hù)，只有先維護(hù)好繼電保護(hù)裝置，才能使其最大程度發(fā)揮效用，保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)，首先要對(duì)設(shè)備的初始狀態(tài)有一個(gè)較為全面的了解，才能對(duì)以后的工作作出正確的判斷；其次還要對(duì)其運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析，隨時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行情況；再次是對(duì)繼電保護(hù)裝置的新技術(shù)和新發(fā)展，要及時(shí)跟進(jìn)，才能保證其科學(xué)性。我國(guó)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)還處于發(fā)展的階段，不夠成熟和完善，對(duì)于日常的檢修工作并不能作出最準(zhǔn)確及時(shí)的判斷，這就要求工作人員必須對(duì)各種數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計(jì)分析，作出綜合的評(píng)價(jià)。

三、結(jié)束語(yǔ)

變壓器的正常運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的安全、可靠輸電起著重要作用。應(yīng)加強(qiáng)變壓器的運(yùn)行管理，做好變壓器的運(yùn)行維護(hù)，根據(jù)變壓器運(yùn)行中的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)排除，保障變壓器的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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篇4

【關(guān)鍵詞】 差動(dòng)保護(hù) 比率制動(dòng) 復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流 調(diào)試計(jì)算 差動(dòng)繼電器 后備保護(hù)

隨著電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的不斷更新，電氣設(shè)備及各種用電負(fù)荷的繼電保護(hù)類(lèi)型也逐漸增多，其中變壓器保護(hù)在各種繼電保護(hù)中顯得格外重要，變壓器保護(hù)的項(xiàng)目、類(lèi)型及計(jì)算方法決定了被保護(hù)的設(shè)備或電網(wǎng)系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行。下面將就各種變壓器保護(hù)項(xiàng)目、調(diào)試和計(jì)算方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

1 變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理及特點(diǎn)

雙繞組變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)單相原理接線如圖1所示，它是按比較被保護(hù)變壓器兩側(cè)電流的大小和相位的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。變壓器兩側(cè)各裝設(shè)一組電流互感器1TA、2TA，其二次側(cè)按環(huán)流法接線，即若變壓器兩端的電流互感器一次側(cè)的正極性的線圈并聯(lián)接入，構(gòu)成縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。其保護(hù)范圍為兩側(cè)電流互感器1TA、2TA的全部區(qū)域，包括變壓器的高、低壓繞組、引出線及套管等。

從圖1中可見(jiàn)，正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，因變壓器兩側(cè)繞組接線不同而產(chǎn)生電流流過(guò)電流繼電器（差動(dòng)保護(hù)繼電器）。流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流，在理想情況下，其值等于零。但實(shí)際上由于兩側(cè)電流互感器特性不可能完全一致等原因，仍有差動(dòng)電流流過(guò)差動(dòng)回路，即為不平衡電流，此時(shí)流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流為=（此公式表示相量之差），要求不平衡電流應(yīng)盡可能小，保證保護(hù)裝置不會(huì)誤動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路時(shí)，在差動(dòng)回路中由于改變了方向或等于零（無(wú)電源側(cè)），這時(shí)流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流為與之和，即=+（此公式表示相量之和）

由于Yd11接線變壓器兩側(cè)線電流之間有30°的相位差，如果兩側(cè)的電流互感器采用相同的接線方式，將會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流。

該電流為短路點(diǎn)的短路電流，使差動(dòng)繼電器KD可靠動(dòng)作，并作用于變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。

補(bǔ)償方法為：將變壓器星形側(cè)的電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的電流互感器接成星形。微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)中可采用移相算法。將變壓器繞組為Y接的那一側(cè)的電流向前移相30°

變壓器的差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍是構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的兩側(cè)電流互感器之間的變壓器及引出線。由于差動(dòng)保護(hù)對(duì)區(qū)外故障不反應(yīng)，因此，差動(dòng)保護(hù)不需要與保護(hù)區(qū)外相鄰元件在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上互相配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，可瞬時(shí)動(dòng)作。

2 差動(dòng)保護(hù)的調(diào)試及計(jì)算方法

（1）對(duì)GIS 變壓器饋線柜或變壓器保護(hù)屏中差動(dòng)CT二次回路進(jìn)行檢查，檢查接線有無(wú)松動(dòng)情況。

（2）對(duì)差動(dòng)CT進(jìn)行變比、極性和直阻測(cè)量。

（3）核查差動(dòng)CT變比、極性及接線情況后，查找二次原理圖中差動(dòng)電流高壓側(cè)、低壓側(cè)回路電流端子（GIS或變壓器保護(hù)屏中），并將可同時(shí)輸入六相電流的繼電保護(hù)測(cè)試儀中的試驗(yàn)電流線接入差動(dòng)，根據(jù)變壓器接線組別、差動(dòng)保護(hù)繼電器類(lèi)型以及差動(dòng)CT的接線方式（7UT512、7UT612、SPAD346C、REF542等）選擇高低壓側(cè)相位補(bǔ)償，判斷校正接線系數(shù)。

（4）分別從高低壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)CT二次側(cè)（GIS柜或主變保護(hù)屏內(nèi)）輸入1A電流，檢驗(yàn)其通道采樣精度，變壓器各側(cè)差動(dòng)保護(hù)CT二次動(dòng)作值用下式計(jì)算：Idz=Kjx Kzd，式中Idz表示動(dòng)作電流；Kjx表示試驗(yàn)接線系數(shù)（1或0.5），根據(jù)CT接線方式確定；Sn表示變壓器額定容量；Un表示變壓器各側(cè)的額定電壓；KCT表示變壓器各側(cè)的差動(dòng)CT的變比。試驗(yàn)時(shí)，在變壓器差動(dòng)保護(hù)各CT二次側(cè)加一相（或三相）電流，采用電流步進(jìn)法，檢查差動(dòng)保護(hù)跳閘出口，記錄差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值。

（5）試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在變壓器兩側(cè)同時(shí)加入三相電流Ie1、Ie2（Ie1、Ie2分別為變壓器差動(dòng)CT二次額定電流），同相電流相位差為150°，模擬變壓器正常運(yùn)行狀態(tài)。三相差流均為0，證明三相對(duì)稱負(fù)荷電流時(shí)，變壓器微機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置不平衡電流很小，可以正常運(yùn)行。

（6）進(jìn)行上述工作后，改變?nèi)我庖粋?cè)電流的幅值，而同相電流相位差保持150度（一次側(cè)超前二次側(cè)150度），三相差動(dòng)電流明顯增加，說(shuō)明變壓器容量、變比和CT變比整定正確。

（7）比率制動(dòng)特性曲線試驗(yàn)。在進(jìn)行該試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在高壓側(cè)輸入電流I1，相位為0°，在低壓側(cè)輸入電流I2，相位為180°，逐漸減少低壓側(cè)電流I2，直至比率制動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，通過(guò)保護(hù)裝置讀取差動(dòng)電流Id和制動(dòng)電流Ir，計(jì)算斜率K1、K2（K1=；K2=；K1為第一斜率，K2為第二斜率），例如（如表1）：

（8）二（五次）諧波制動(dòng)特性試驗(yàn)（單繞組單相通電）。保護(hù)裝置在變壓器空載投入和外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，利用二次諧波分量進(jìn)行制動(dòng)；當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，利用基波進(jìn)行保護(hù)； 當(dāng)變壓器外部發(fā)生故障時(shí)，利用比例制動(dòng)回路躲過(guò)不平衡電流。檢驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)的二（五）次諧波制動(dòng)特性時(shí)，在變壓器差動(dòng)CT二次側(cè)加入固定不變的50Hz基波電流和變化的100Hz（250 Hz）諧波電流，當(dāng)諧波電流減小時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，諧波電流占基波電流比例應(yīng)與整定值相符，投入為二次諧波制動(dòng)，應(yīng)在高壓側(cè)和低壓側(cè)分別進(jìn)行試驗(yàn)。具體方法為：對(duì)變壓器任一側(cè)的一相加入50HZ電流I1，電流值在差動(dòng)啟動(dòng)電流和速斷電流之間，同時(shí)依次疊加入0.9k2·I1和1.1 k2·I1大小的100HZ電流，記錄差動(dòng)繼電器的動(dòng)作行為。差動(dòng)繼電器應(yīng)在加入0.9k2·I1電流時(shí)可靠動(dòng)作，在加入1.1 k2·I1電流時(shí)可靠不動(dòng)作。（k2表示諧波制動(dòng)系數(shù)）。

（9）不同微機(jī)保護(hù)繼電器相位補(bǔ)償電流計(jì)算。

1）7UT612保護(hù)繼電器補(bǔ)償電流的計(jì)算方法為：

星形側(cè)補(bǔ)償電流計(jì)算I1A=I1L1，I1B=I1L2，I1C=I1L3，

角側(cè)補(bǔ)償電流計(jì)算I2A=

I2B=

I2C=

2）7UT613保護(hù)繼電器補(bǔ)償電流的計(jì)算方法為：

星形側(cè)補(bǔ)償電流計(jì)算

I1A=I1L1，I1B=I1L2，I1C=I1L3，

側(cè)的補(bǔ)償電流

IA=（—1）/3*IL1-1/3*IL2-（1+）/3*IL3

IB=-（1+）/3*IL1+（-1）/3*IL2-1/3*IL3

IC=-1/3*IL1—（1+）/3*IL2+（—1）/3*IL3

從上面的三個(gè)公式可以看出當(dāng)在側(cè)A相單獨(dú)加電流時(shí)，會(huì)同時(shí)在B相和C相產(chǎn)生差流，三相產(chǎn)生的差流分別為：

IA=（—1）/3*IL1=0.244*IL1

IB=-（1+）/3*IL1=-0.911*IL1

IC=-1/3*IL1=—0.333*IL1

其中的負(fù)號(hào)表示電流方向相反，當(dāng)在側(cè)A相單獨(dú)加一個(gè)測(cè)試電流時(shí)，對(duì)于保護(hù)裝置7UT613來(lái)說(shuō)，B相產(chǎn)生的差流最大，如果要單獨(dú)測(cè)試A相的差動(dòng)跳閘，要注意的是B相的差動(dòng)先動(dòng)作，因此做試驗(yàn)時(shí)要求客戶使用6相電流輸出的測(cè)試儀器。

3）計(jì)算實(shí)例：變壓器兩側(cè)容量Sn=50MVA，接線方式Y(jié)D11，電壓等級(jí)110KV/10KV

Y側(cè)：CT：500/5A，Un=110KV，計(jì)算出額定的二次電流In=2.6244A；

側(cè)CT：5000/5A，Un=10KV，計(jì)算出額定的二次電流In=2.8868A；

啟動(dòng)值：Idiff>=0.5In，差動(dòng)速斷：Idiff>>=4.5In.

比率制動(dòng)為一段斜率：K=0.5.

在Y側(cè)（高壓側(cè)）在A相單獨(dú)加1A電流，觀察保護(hù)的采樣值是否正確：保護(hù)顯示的差動(dòng)電流和制動(dòng)電流是否正確。

A差動(dòng)計(jì)算值：Idiff=1A/In=1/2.6244=0.381，裝置實(shí)際顯示值：Diff=0.38

B差動(dòng)計(jì)算值：Idiff=1A/In=1/2.6244=0.381，裝置實(shí)際顯示值：Diff=0.38

C差動(dòng)計(jì)算值：Idiff=1A/In=1/2.6244=0.381，裝置實(shí)際顯示值：Diff=0.38

在側(cè)（低壓側(cè)）A相單獨(dú)加1A電流，觀察保護(hù)的采樣值是否正確：保護(hù)顯示的差動(dòng)電流和制動(dòng)電流是否正確。這時(shí)裝置A，B，C相均應(yīng)該有相應(yīng)的差動(dòng)和制動(dòng)電流。計(jì)算公式可由解出的上述公式得出如下：

DiffA=（—1）/3*IL1/In=0.244*IL1/In

DiffB=-（1+）/3*IL1/In=-0.911*IL1/In

DiffC=-1/3*IL1/In=-0.333*IL1/In

A相差動(dòng)計(jì)算值：裝置實(shí)際顯示值

Diff=0.244*1A/In=0.244*1A/2.8868A=0.085Diff=0.09

B相差動(dòng)計(jì)算值：

Diff=0.911*1A/In=0.911*1A/2.8868A=0.3156Diff=0.32

C相差動(dòng)計(jì)算值：

Diff=0.333*1A/In=0.333*1A/2.8868A=0.1154Diff=0.12

在側(cè)（低壓側(cè)）B相單獨(dú)加1A電流，測(cè)試結(jié)果如下：

A相差動(dòng)計(jì)算值：裝置實(shí)際顯示值

Diff=0.333*1A/In=0.333*1A/2.8868A=0.1154Diff=0.12

B相差動(dòng)計(jì)算值：

Diff=0.244*1A/In=0.244*1A/2.8868A=0.085Diff=0.09

C相差動(dòng)計(jì)算值：

Diff=0.911*1A/In=0.911*1A/2.8868A=0.3156Diff=0.32

測(cè)試差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)段Idiff>：

在Y側(cè)（高壓側(cè)），A相單獨(dú)加測(cè)試電流，

計(jì)算動(dòng)作值為：Idiff>=0.5In=0.5*2.6244A=1.3122A.

測(cè)試動(dòng)作值為：1.30A.

側(cè)（低壓側(cè)），A相單獨(dú)加測(cè)試電流時(shí)，注意的是B相的差動(dòng)先動(dòng)作，所以在測(cè)試時(shí)要注意。

由方程可以得出：

DiffA=（—1）/3*IL1/In=0.244*IL1/In

DiffB=-（1+）/3*IL1/In=-0.911*IL1/In

DiffC=-1/3*IL1/In=-0.333*IL1/In

其中IL1為測(cè)試電流

從上面的公式里可以求出要加的測(cè)試動(dòng)作電流為

IL1=IB*In/0.911=0.5*2.8868/0.911=1.5844A

實(shí)際測(cè)試動(dòng)作值：1.57A

在側(cè)（低壓側(cè)），三相同時(shí)加電流就比較簡(jiǎn)單

（注意三相加的電流大小相等，角度依次為A相：0°B相：-120°C相：120°），計(jì)算動(dòng)作值為：Idiff>=0.5In=0.5*2.8868A=1.4434A.

測(cè)試動(dòng)作值為：1.44A.

測(cè)試保護(hù)的差動(dòng)速斷Idiff>>

在Y側(cè)（高壓側(cè)），A相單獨(dú)加測(cè)試電流，

計(jì)算動(dòng)作值為：Idiff>>=4.5In=4.5*2.6244A=11.809A

測(cè)試動(dòng)作值為：11.8A

在側(cè)（低壓側(cè)），三相同時(shí)加電流（注意三相加的電流大小相等，角度依次為A相：0°B相：-120°C相：120°）計(jì)算動(dòng)作值為：Idiff>>=4.0In=4.0*2.8868A=11.547A，測(cè)試動(dòng)作值為：11.53A

在側(cè)（低壓側(cè)），加單相電流時(shí)，要注意A相單獨(dú)加測(cè)試電流時(shí)，注意是B相的差動(dòng)速斷先動(dòng)作，計(jì)算動(dòng)作電流需要乘上一個(gè)系數(shù)1.098（1/0.991）因?yàn)椋?/p>

IB=-（1+）/3*IL1/In=-0.911*IL1/In，

IL1=IB*In/0.911=4.5*2.8868/0.911=14.2597A

測(cè)試保護(hù)的比率制動(dòng)特性

制動(dòng)為1In時(shí)，差動(dòng)為0.5In時(shí)，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作

由方程：Irest=|I1|+|I2|，Idiff=|I1+I2|

I1為高壓側(cè)電流，I2為低壓側(cè)電流。

可以解出：

I1=0.25*In=0.25*2.6244=0.6561A

I2=0.75*In=0.75*2.8868=2.1651A

測(cè)試方法：

保持Y側(cè)（高壓側(cè)），I1=0.6561不變，側(cè)（低壓側(cè)）電流三相同時(shí)從1.8A慢慢增加，直到保護(hù)動(dòng)作，記錄動(dòng)作值：2.16A.

保持側(cè)（低壓側(cè)），I2=2.1651不變，Y側(cè)（高壓側(cè)）電流三相同時(shí)從0.8A慢慢減小，直到保護(hù)動(dòng)作，記錄動(dòng)作值：0.66A.

與計(jì)算結(jié)果相同。

測(cè)試比率制動(dòng)的斜率

在斜線上抽幾個(gè)點(diǎn)作為測(cè)試點(diǎn)：

保持Y側(cè)（高壓側(cè)），I1=0.5In不變，側(cè)（低壓側(cè)）電流三相同時(shí)從I2=0.5In慢慢增加，直到保護(hù)動(dòng)作，

Irest=|I1|+|I2|

Idiff=|I1+I2|

由上面公式理論計(jì)算動(dòng)作值為：I2=1.5In=1.5*2.8868=4.33A

斜率K=（Idiff/In）/（Irest/In）=（4.34/2.8868-0.5）/（4.34/2.8868+0.5）=0.5

4）其他保護(hù)繼電器的計(jì)算方法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行確定，計(jì)算方法相同，動(dòng)作方程會(huì)有所不同。

3 變壓器后備保護(hù)的調(diào)試方法

每臺(tái)35kV及以上主變壓器除差動(dòng)保護(hù)外均設(shè)有后備保護(hù)，包括復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)、速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流及其他電流保護(hù)的傳動(dòng)查找二次原理圖，找到GIS開(kāi)關(guān)柜變壓器柜或變壓器保護(hù)屏中用于過(guò)流等保護(hù)功能的保護(hù)CT二次回路的接線端子，利用短接線將GIS柜內(nèi)復(fù)合電壓保護(hù)的接點(diǎn)短接，由繼電保護(hù)測(cè)試儀利用電流線引出三相電流至GIS柜內(nèi)用于過(guò)流等保護(hù)功能的保護(hù)CT二次回路的接線端子，同時(shí)將微機(jī)保護(hù)繼電器過(guò)流保護(hù)跳閘接點(diǎn)引入繼電保護(hù)測(cè)試儀中的開(kāi)入量，以便進(jìn)行時(shí)間測(cè)量。利用繼電保護(hù)測(cè)試儀向繼電器輸入電流至動(dòng)作電流，保護(hù)繼電器應(yīng)能正常發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，合入斷路器后，過(guò)流、速斷保護(hù)應(yīng)可延時(shí)或瞬時(shí)跳開(kāi)斷路器，過(guò)負(fù)荷保護(hù)可延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，各種35kV及以上電壓等級(jí)主變壓器均會(huì)設(shè)有電量保護(hù)及非電量保護(hù)，而電量保護(hù)則是主變壓器保護(hù)中最重要的項(xiàng)目，它的準(zhǔn)確與否將直接影響變壓器能否正常運(yùn)行，并且電量保護(hù)項(xiàng)目設(shè)定是否完備能夠直接影響變壓器故障原因的判斷。主變壓器電量保護(hù)的類(lèi)型會(huì)根據(jù)供電方式的不同而有所不同，差動(dòng)保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)等后備保護(hù)，作為電量保護(hù)中較為重要的保護(hù)項(xiàng)目，其調(diào)試和計(jì)算方法也因用于其相關(guān)保護(hù)的微機(jī)繼電保護(hù)裝置的種類(lèi)、差動(dòng)CT接線方式的不同及繼電器操作方法的不同會(huì)有所不同，調(diào)試時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定具體參數(shù)和計(jì)算方法，以便對(duì)用于變壓器保護(hù)的各種繼電保護(hù)裝置進(jìn)行更準(zhǔn)確、更全面、更細(xì)致的調(diào)試，以檢測(cè)繼電保護(hù)裝置的功能是否正常，更好地保障了供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李駿年.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，199226-35.

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[4]谷水清主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2005.

篇5

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；供電系統(tǒng)；電力變壓器故障

中圖分類(lèi)號(hào)：TM7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、電力變壓器的常見(jiàn)故障和非正常運(yùn)行狀態(tài)

電力變壓器的故障分為內(nèi)部和外部?jī)煞N故障。內(nèi)部故障指變壓器油箱里面發(fā)生的各種故障，主要靠瓦斯和差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作切除變壓器；外部故障指油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，一般情況下由差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作切除變壓器。速動(dòng)保護(hù)（瓦斯和差動(dòng)）無(wú)延時(shí)動(dòng)作切除故障變壓器，設(shè)備是否損壞主要取決于變壓器的動(dòng)穩(wěn)定性。而在變壓器各側(cè)母線及其相連間隔的引出設(shè)備故障時(shí)，若故障設(shè)備未配保護(hù)（如低壓側(cè)母線保護(hù)）或保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，則只能靠變壓器后備保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)相應(yīng)開(kāi)關(guān)使變壓器脫離故障。因后備保護(hù)帶延時(shí)動(dòng)作，所以變壓器必然要承受一定時(shí)間段內(nèi)的區(qū)外故障造成的過(guò)電流，在此時(shí)間段內(nèi)變壓器是否損壞主要取決于變壓器的熱穩(wěn)定性。因此，變壓器后備保護(hù)的定值整定與變壓器自身的熱穩(wěn)定要求之間存在著必然的聯(lián)系。

變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)即變壓器在故障狀態(tài)運(yùn)行的狀態(tài)，變壓器在不正常的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行，會(huì)加快絕緣材料老化、使得鐵芯、繞組和其他金屬構(gòu)件熱量過(guò)高，從而降低絕緣強(qiáng)度，減少變壓器的使用壽命，導(dǎo)致其他故障的發(fā)生。因此，電力變壓器要裝設(shè)繼電保護(hù)裝置，以及時(shí)將短路故障切斷，防止更大的損壞的發(fā)生。

二、電力變壓器常見(jiàn)故障

電力變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，一般常出現(xiàn)的故障主要分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障的危險(xiǎn)性要大于外部故障，曾有內(nèi)部故障在嚴(yán)重情況下導(dǎo)致變壓器油箱爆炸，造成整個(gè)供電系統(tǒng)癱瘓。電力變壓器常見(jiàn)的故障主要分為芯體、變壓器油、磁路等方面的故障。芯體故障主要就是集中在絕緣層老化或者線圈受潮導(dǎo)致的短路方面，短路會(huì)使繞組造成的機(jī)械損傷，影響變壓器的使用。變壓器油故障主要是絕緣油長(zhǎng)時(shí)間的高溫運(yùn)行，導(dǎo)致氧化或吸收空氣中的水分使絕緣性能下降，進(jìn)而導(dǎo)致一定的閃絡(luò)放電情況。也有部分的變壓器油故障是由于油泥沉積阻塞油道，進(jìn)而使變壓器的散熱性能變差，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。磁路故障是變壓器最常見(jiàn)故障，磁路的芯體絕緣老化，導(dǎo)致漏磁漏電情況，或磁路的螺絲碰接鐵芯導(dǎo)致磁路不能正常工作，或壓鐵松動(dòng)引起電磁鐵振動(dòng)和噪聲等。這些故障有的能夠通過(guò)異常現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)并及時(shí)排除，但更多的是隱形故障，平時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，使在變壓器故障狀態(tài)運(yùn)行是很危險(xiǎn)的，需要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并且排除故障。

三、繼電保護(hù)

（一）繼電保護(hù)的特點(diǎn)與要求

繼電保護(hù)裝置是目前人們采用的最普遍的裝置，自繼電保護(hù)裝置應(yīng)用開(kāi)始，短時(shí)間內(nèi)就得到廣泛利用，主要是由其特點(diǎn)決定的。繼電保護(hù)的特點(diǎn)是可靠性高、

實(shí)用性強(qiáng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。繼電保護(hù)應(yīng)用的裝置是配置合理并且科學(xué)技術(shù)含量高的繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)的信息管理技術(shù)采用方法庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)，整個(gè)信息管理系統(tǒng)由傳統(tǒng)的分散式傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)榧惺竭\(yùn)輸。各種新技術(shù)與新系統(tǒng)的使用使繼電保護(hù)的可靠性增強(qiáng)。繼電保護(hù)信息系統(tǒng)的應(yīng)用，使供電系統(tǒng)中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題，能夠通過(guò)系統(tǒng)有效的對(duì)各個(gè)部分中的各類(lèi)數(shù)據(jù)及時(shí)使用和共享，更方便工作人員的操作，因此繼電保護(hù)的實(shí)用性也得到增強(qiáng)。隨著電子技術(shù)與信息化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用，供電系統(tǒng)也及時(shí)的根據(jù)實(shí)際情況采用了新的信息化技術(shù)。通過(guò)電子信息技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)╇娤到y(tǒng)的電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行二十四小時(shí)無(wú)人監(jiān)控。最先進(jìn)的是通過(guò)運(yùn)行狀態(tài)分析，能夠發(fā)現(xiàn)電力變壓器的隱形故障，及時(shí)的在大的故障產(chǎn)生前把隱形故障排除，保障了供電系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

現(xiàn)代的繼電保護(hù)雖然有著非常好的優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)裝置的要求更高，沒(méi)有好的繼電保護(hù)裝置，繼電保護(hù)的特點(diǎn)與性能就不能完全發(fā)揮。繼電保護(hù)裝置最基本的要求就是靈敏性與可靠性。供電系統(tǒng)一般要求繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試等全部要正確無(wú)誤，還要求組成繼電保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠。繼電保護(hù)裝置也需要定期的進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)檢查與保養(yǎng)，盡量提高供電系統(tǒng)變壓器繼電保護(hù)的可靠性。

（二）繼電保護(hù)措施

1.瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)是供電系統(tǒng)電力變壓器油箱的主要保護(hù)措施，能夠在變壓器油箱發(fā)生內(nèi)部故障的時(shí)候自動(dòng)啟動(dòng)。變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障一般會(huì)引起油面降低，瓦斯繼電器的能夠平衡錘的力矩會(huì)發(fā)生變化而降落，從而接通上下觸點(diǎn)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。供電系統(tǒng)的電力變壓器發(fā)生突發(fā)性的嚴(yán)重事故的時(shí)候，也會(huì)有相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施。變壓器的最嚴(yán)重故障為油箱漏油，油箱漏油會(huì)使變壓器發(fā)生爆炸，導(dǎo)致整個(gè)供電系統(tǒng)癱瘓。漏油使電力變壓器的液面會(huì)發(fā)生較大的變化，繼電器的上下觸點(diǎn)也能夠接觸，初步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警。隨著漏油的繼續(xù)，油位降低到一定數(shù)值，繼電器能夠自動(dòng)跳閘保護(hù)整個(gè)供電系統(tǒng)，避免大的損失產(chǎn)生。供電系統(tǒng)的電力變壓器大多在0.8MVA以上，都應(yīng)該配備瓦斯保護(hù)裝置。

2.差動(dòng)保護(hù)

供電系統(tǒng)的變壓器內(nèi)部引出線短路，絕緣套管相間短路故障發(fā)生時(shí)，變壓器內(nèi)的匝間出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，繼電系統(tǒng)都會(huì)及時(shí)啟動(dòng)電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)的主要優(yōu)勢(shì)是能夠準(zhǔn)確的定位故障發(fā)生的位置，及時(shí)分析出發(fā)生故障的類(lèi)型，然后馬上調(diào)用內(nèi)部已經(jīng)編訂好的程序，根據(jù)故障的情況發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警措施。如果故障程度比較輕，差動(dòng)保護(hù)可以預(yù)警后并延長(zhǎng)故障繼續(xù)發(fā)生的時(shí)間，為專(zhuān)業(yè)人員的維修提供一定的時(shí)間差，同時(shí)差動(dòng)保護(hù)還可以利用已經(jīng)編好的程序，對(duì)小型故障進(jìn)行自動(dòng)的排除等。如果故障程度比較嚴(yán)重，差動(dòng)保護(hù)會(huì)直接報(bào)警并且斷電，避免短路后經(jīng)濟(jì)損失情況的發(fā)生。由于差動(dòng)保護(hù)具有以上的優(yōu)勢(shì)，目前供電系統(tǒng)廣泛采用該技術(shù)，它將成為未來(lái)繼電保護(hù)的一種趨勢(shì)。

3. 過(guò)電流保護(hù)

過(guò)電流保護(hù)是作為瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)，可以準(zhǔn)確反應(yīng)出變壓器短路所導(dǎo)致的過(guò)電流。過(guò)電流保護(hù)裝置一般是裝在電力變壓器的電源側(cè)，并且根據(jù)變壓器的要求裝配不同的保護(hù)裝置。升降壓變壓器處可以裝配復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，大接地電流系統(tǒng)中，可以在變壓器外部裝配零序電流保護(hù)，作為主變壓器保護(hù)的后備保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)的具體啟動(dòng)方式應(yīng)該根據(jù)相配備的變電器的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理選擇，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)供電系統(tǒng)的不同需求裝配不同的 過(guò)電流保護(hù)裝置。

4.過(guò)勵(lì)磁保護(hù)

現(xiàn)代供電系統(tǒng)由與工作電壓過(guò)高，電力變壓器的額定磁密接近飽和。頻率降低時(shí)與電壓升高時(shí)，變壓器都很容易出現(xiàn)過(guò)勵(lì)磁，導(dǎo)致鐵心的溫度上升影響絕緣性能。安裝勵(lì)磁保護(hù)裝置，可將變壓器的過(guò)勵(lì)磁引起的過(guò)電流反映出來(lái)，從而可防止變壓器絕緣老化，提高變壓器的使用效能。

5.過(guò)負(fù)荷保護(hù)

過(guò)負(fù)荷保護(hù)能夠反應(yīng)變壓器正常運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷情況。過(guò)負(fù)荷裝置僅在變壓器有可能過(guò)負(fù)荷的情況下才裝設(shè)，通常能夠檢測(cè)出過(guò)負(fù)荷的信號(hào)。它的基本工作原理為：一相上進(jìn)行一個(gè)電流繼電器的裝設(shè)，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間延長(zhǎng)動(dòng)作于信號(hào)來(lái)進(jìn)行過(guò)負(fù)荷保護(hù)

四、結(jié)論

供電系統(tǒng)的電力變壓器由于運(yùn)行時(shí)的各種因素產(chǎn)生故障，對(duì)供電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定造成影響。許多隱性的故障人工排除比較困難，突發(fā)性的嚴(yán)重故障會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，必須要有好的繼電保護(hù)促使才能避免損失。而事實(shí)證明，繼電保護(hù)裝置措施可以改善變壓器嚴(yán)重故障發(fā)生概率，對(duì)于隱性故障能夠起到報(bào)警作用。研究和應(yīng)用繼電保護(hù)措施，可以促進(jìn)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 丁永生. 10kV供電系統(tǒng)中變壓器繼電保護(hù)分析[J],中國(guó)新技術(shù)產(chǎn)品,2009（23）

篇6

關(guān)鍵詞：火電廠 繼電保護(hù) 裝置 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0048-01

繼電保護(hù)是高壓保護(hù)中非常重要的組成成分，對(duì)于火力電廠而言，由于日常發(fā)電量較大，且電力存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象，因此繼電保護(hù)是對(duì)火力電廠設(shè)備裝置保護(hù)最為重要的工程，該文重點(diǎn)對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

1 火電廠繼電保護(hù)的重要性

現(xiàn)代繼電保護(hù)在火電廠安全運(yùn)行中主要擔(dān)負(fù)著安全性保障、不正常工作提示及電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控的作用。因此，火電廠繼電保護(hù)必須能夠在被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響。同時(shí)能夠反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。了解了繼電保護(hù)的基本作用與要求，對(duì)于更好的分析與排除繼電保護(hù)故障有著重要的意義。

2 火電廠中的繼電保護(hù)

2.1 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)

（1）差動(dòng)保護(hù)。

由于連續(xù)方式和位置有所不同，發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)也分為以下兩種：完全縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、不完全縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

（2）定子接地保護(hù)。

根據(jù)中性點(diǎn)接地的方式不同，發(fā)電機(jī)單相接地鼓掌電流也有所不同，定子接地保護(hù)的方式也不盡相同，可以分為基波零序電壓定子接地保護(hù)、100%定子接地保護(hù)以及零序電流定子接地保護(hù)三種保護(hù)方式。

（3）失磁保護(hù)。

一旦發(fā)生失磁保護(hù)，機(jī)端各部分電量有一定變化規(guī)律。根據(jù)這些變化規(guī)律，結(jié)合失磁電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行時(shí)電力系統(tǒng)的要求，以此來(lái)選擇相對(duì)應(yīng)的處理方式和原理建立失磁保護(hù)。

2.2 變壓器繼電保護(hù)

（1）差動(dòng)保護(hù)。

主變壓器差動(dòng)保護(hù)一般使用三側(cè)電流差動(dòng)，火電廠發(fā)電機(jī)組都必須裝置差動(dòng)保護(hù)。

（2）中性點(diǎn)間隙過(guò)流保護(hù)。

變壓器中性點(diǎn)間隙過(guò)流保護(hù)包括以下三種：①出廠時(shí)，主變壓器中性點(diǎn)CT就已裝設(shè)完成，此時(shí)間隙過(guò)流保護(hù)使用單獨(dú)的CT；②主變壓器零序過(guò)流和間隙過(guò)流保護(hù)使用同一組電流互感器；③獨(dú)立開(kāi)主變壓器零序過(guò)流保護(hù)電流互感器和間隙過(guò)流保護(hù)的電流互感器，將他們各自分開(kāi)接在正確的位置上。

（3）瓦斯保護(hù)。

瓦斯繼電器通過(guò)反應(yīng)氣體狀態(tài)保護(hù)變壓器油箱內(nèi)部的故障的行為稱為瓦斯保護(hù)，其在變壓器繼電保護(hù)中十分重要。

2.3 發(fā)電機(jī)-變壓器繼電保護(hù)

（1）斷路器斷口閃絡(luò)保護(hù)。

斷口閃絡(luò)不僅會(huì)對(duì)斷路器造成損害，甚至?xí)?duì)電力系統(tǒng)的整體安全運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。斷口閃絡(luò)保護(hù)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)解決斷口閃絡(luò)的故障，保護(hù)斷路器以及電力系統(tǒng)的安全。

（2）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

發(fā)電機(jī)和變壓器的單獨(dú)差動(dòng)保護(hù)一般都只裝設(shè)一套，第二套基本上都是使用發(fā)電機(jī)-變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，這種保護(hù)方式既簡(jiǎn)化了程序，又能快速保護(hù)發(fā)電機(jī)和變壓器。

（3）過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。

過(guò)勵(lì)磁對(duì)變壓器和發(fā)電機(jī)的鐵心會(huì)造成非常大的損害，且一旦造成損害后，所需要的修復(fù)成本也非常大，裝設(shè)發(fā)電機(jī)-變壓器過(guò)勵(lì)磁保護(hù)可以有效的避免這樣的損失。

3 繼電保護(hù)故障分析

繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的安全衛(wèi)士，但繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要作用只能是反應(yīng)問(wèn)題，不能做到解決問(wèn)題，有效解決繼電保護(hù)故障才能促進(jìn)發(fā)電廠的安全運(yùn)行。

3.1 繼電保護(hù)常見(jiàn)故障

首先要明確的是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前的電力技術(shù)已經(jīng)非常的先進(jìn)，包括繼電保護(hù)技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能操作，然而在繼電保護(hù)系統(tǒng)的元件發(fā)生故障時(shí)極易容易出現(xiàn)故障報(bào)錯(cuò)的問(wèn)題。常見(jiàn)的繼電保護(hù)故障主要有以下幾點(diǎn)。

（1）電壓互感器二次電壓回路故障。

這一類(lèi)別的故障出現(xiàn)率非常高，二次回路故障主要有兩種：一是電壓互感器二次回路中存在中性線多點(diǎn)接地現(xiàn)象，故障產(chǎn)生的電流流過(guò)中性線從而造成互感器二次回路中的中性點(diǎn)產(chǎn)生與地位的電位偏移，就會(huì)造成繼電保護(hù)系統(tǒng)的誤判，作出不正確報(bào)警動(dòng)作；二是中性點(diǎn)沒(méi)有接地或者是接地的接點(diǎn)不實(shí)，這也容易造成繼電保護(hù)系統(tǒng)測(cè)量到錯(cuò)誤電壓，作出不正確報(bào)警動(dòng)作。

（2）斷路器保護(hù)的拒動(dòng)故障。

由于電流互感器嚴(yán)重飽和，使其傳變特性變差甚至輸出為O，才導(dǎo)致了斷路器保護(hù)的拒動(dòng)，引起主變壓器后備保護(hù)越級(jí)跳閘。如二次電流過(guò)小或?yàn)?時(shí)可以判定，故障原因鐵心中有剩磁，且剩磁方向與勵(lì)磁電流中直流分量產(chǎn)生的磁通方向相同，在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下，鐵心在短路后不到半個(gè)周期就飽和了。于是，一次電流全部變?yōu)閯?lì)磁電流，二次電流幾乎為0。

3.2 故障排除的方法

繼電保護(hù)故障的處理方法主要包括參照法、替換法、直觀法、短接法、逐項(xiàng)拆除法五種方法。

（1）參照法。

所謂參照法就是將完好設(shè)備與問(wèn)題設(shè)備作比照，通過(guò)多種技術(shù)參數(shù)的有效核對(duì)來(lái)確定故障的原因所在，比較適用于操作失誤的情況，比如接線有問(wèn)題等。

（2）替換法。

替換法原理十分簡(jiǎn)單，就是用正常的設(shè)備替換下故障處的設(shè)備，如果替換后運(yùn)行正常則問(wèn)題產(chǎn)生在被替換下的設(shè)備中，若故障仍然存在，則確定故障產(chǎn)生的原因很大程度上是在別處，需要進(jìn)一步檢查故障原因所在。

（3）直觀法。

直觀法比較影響于人為判斷，通過(guò)觀察故障位置的表征，來(lái)判斷故障產(chǎn)生的原因，例如故障處有著較農(nóng)的焦味，很大程度上是元件燒損。

（4）短接法。

短接法的操作時(shí)對(duì)回路中的可疑部分采用短接方式接入，從而確定是否是故障產(chǎn)生位置，以此縮減故障尋找范圍。比較適用于轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接點(diǎn)、繼電器拒動(dòng)等故障查詢。

（5）逐項(xiàng)拆除法。

逐項(xiàng)拆除法是將全部的并聯(lián)電路斷開(kāi)，然后以此接入，當(dāng)接入某一電路出現(xiàn)故障時(shí)，迅速判斷該電路即為故障電路，從而確定故障范圍。

這五種處理方法有各自的特點(diǎn)和局限，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)先根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，由于實(shí)際情況的復(fù)雜多變，很多情況下需要使用多種檢測(cè)方法才能達(dá)到目的。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該文重點(diǎn)對(duì)火電廠常見(jiàn)的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行了詳細(xì)的分析，在此基礎(chǔ)上解析了常見(jiàn)的繼電保護(hù)設(shè)備的故障和解決辦法，目的是為相應(yīng)的工作人員提供一些思路用于繼電保護(hù)設(shè)備的日常維護(hù)。

篇7

關(guān)鍵詞：電力變壓器繼電保護(hù)電流保護(hù)氣體保護(hù)差動(dòng)保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1 引言

電力變壓器是供配電系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備，它的故障將對(duì)供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，同時(shí)大容量的變壓器也是十分貴重的器件，因此對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：繞組及其引出線的相同短路和中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；繞組的匝間短路；外部相間短路引起的過(guò)電流；中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓；過(guò)負(fù)荷；油面降低；變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。

對(duì)于高壓側(cè)為6～10kV的車(chē)間變電所主變壓器來(lái)說(shuō)，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)。如果過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.5～0.7s，那么還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800kV•A及以上的油浸式變壓器和400kV•A及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定就裝設(shè)瓦斯保護(hù)，又稱氣體繼電保護(hù)。容量在400kV•A及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單臺(tái)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的各用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在變壓器內(nèi)部有輕微故障時(shí)，動(dòng)作于信號(hào)，而其他保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在變壓器內(nèi)部有嚴(yán)重故障時(shí)，一般動(dòng)作于跳閘。

對(duì)于高壓側(cè)為35kV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來(lái)說(shuō)，也應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)；在有可能過(guò)負(fù)荷時(shí)，也需裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000kV•A及以上或并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300kV•A及以上時(shí)，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來(lái)取代電流速斷保護(hù)。

2 變壓器的電流保護(hù)

變壓器的過(guò)電流保護(hù)

變壓器的過(guò)電流保護(hù)主要對(duì)變壓器外部故障進(jìn)行保護(hù)，也可作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。變壓器過(guò)電流保護(hù)的組成、原理與線路過(guò)電流保護(hù)的組成、原理完全相同。變壓器過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算公式與線路過(guò)電流保護(hù)的基本相同，只是式中的取為（為變壓器的額定一次電流）。變壓器過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間按“階梯原則”整定，與線路過(guò)電流保護(hù)完全相同。但是對(duì)車(chē)間變電所（電力系統(tǒng)的終端變電所），其動(dòng)作時(shí)間可整定為最小值（0.5s）。

變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度，按變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)的高壓側(cè)穿越電流值來(lái)檢驗(yàn)，要求Sp1.5。

變壓器的電流速斷保護(hù)

變壓器的電流速斷保護(hù)主要是對(duì)變壓器的內(nèi)部短路故障進(jìn)行保護(hù)。其組成、原理與線路的電流速斷保護(hù)完全相同。變壓器電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算公式也與線路電流速斷保護(hù)的基本相同，只是式中的取為低壓母線的三相短路電流周期分量有效值換算到高壓側(cè)的短路電流值，即變壓器電流速斷保護(hù)的速斷電流按不小于低壓母線三相短路電流周期分量的有效值來(lái)整定。

變壓器電流速斷保護(hù)的靈敏度，按其保護(hù)裝置裝設(shè)處（即高壓側(cè)）在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路的短路電流Ib來(lái)校驗(yàn)，要求Sp1.5。

變壓器的電流速斷保護(hù)，與線路電流速斷保護(hù)一樣，也有“死區(qū)”。彌補(bǔ)死區(qū)的措施，也是配備帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)。

變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)

變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)的組成、原理與線路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)完全相同。其動(dòng)作電流的整定計(jì)算公式與線路過(guò)負(fù)荷保護(hù)的基本相同，只是式中的取為變壓器的額定一次電流。

3 變壓器的氣體保護(hù)

變壓器的氣體保護(hù)即為氣體斷電保護(hù)，又稱瓦斯保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的繼電保護(hù)裝置。

氣體保護(hù)的主要器件是氣體繼電器。它裝設(shè)在變壓器的油箱與儲(chǔ)油柜之間的連通管上。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣能夠順暢地通過(guò)氣體繼電器排往儲(chǔ)油柜，變壓器安裝應(yīng)取1%～1.5%的傾斜度；而變壓器在制造時(shí)，連通管對(duì)油箱頂蓋也有2%～4%的傾斜度。

氣體繼電器主要有浮筒式和開(kāi)口杯式兩種類(lèi)型，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是開(kāi)口杯式。在變壓器正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器容器中的上、下開(kāi)口油杯都是充滿油的；而上、下油杯因各自平衡錘的作用而升起，此時(shí)上、下兩對(duì)觸點(diǎn)都是斷開(kāi)的。

當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，由故障產(chǎn)生的少量氣體慢慢升起，進(jìn)入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。此時(shí)上觸點(diǎn)接通信號(hào)回路，發(fā)出音響和燈光信號(hào)，這稱之為“輕瓦斯動(dòng)作”。

當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，由故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動(dòng)油流迅猛地由變壓器油箱通過(guò)連通管進(jìn)入儲(chǔ)油柜。大量的油氣混合體在經(jīng)過(guò)氣體繼電器時(shí)，沖擊擋板，使下油杯下降。此時(shí)下觸點(diǎn)接通跳閘回路（通過(guò)中間繼電器），使斷路器跳閘，同時(shí)發(fā)出音響和燈光信號(hào)（通過(guò)信號(hào)繼電器），這稱之為“重瓦斯動(dòng)作”。

4 變壓器的差動(dòng)保護(hù)

前述線路及變壓器的各種保護(hù)有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是動(dòng)作參數(shù)的整定必須與相鄰元器件的保護(hù)相配合，因此就不能快速切除被保護(hù)線路末端附近的故障，這在高壓電網(wǎng)中往往不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器等貴重電氣設(shè)備也不能滿足快速切除故障以減輕損失和避免事故擴(kuò)大的要求。

而變壓器差動(dòng)保護(hù)，從原理上不反應(yīng)相鄰元器件上發(fā)生的故障，因而不需與相鄰元器件的保護(hù)配合，所以可實(shí)現(xiàn)保護(hù)范圍內(nèi)全范圍速動(dòng)。

差動(dòng)保護(hù)分縱聯(lián)差動(dòng)和橫聯(lián)差動(dòng)兩種形式，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)用于單回路，橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)用于雙回路。

變壓器的差動(dòng)保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)變壓器內(nèi)部以及引出線和絕緣套管的相間短路，并且也可用來(lái)保護(hù)變壓器內(nèi)部的匝間短路，其保護(hù)區(qū)在變壓器一、二次側(cè)所裝電流互感器之間。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是利用比較被保護(hù)元器件各側(cè)電流的幅值和相位原理而構(gòu)成的。

參考文獻(xiàn)：

[1]江文 許慧中 供配電技術(shù)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2005

[2]夏國(guó)民 供配電技術(shù)[M] 北京：中國(guó)電力出版社 2004

篇8

【關(guān)鍵詞】變壓器保護(hù) 瓦斯保護(hù) 比率差動(dòng)保護(hù)

1 前言

變壓器作為輸配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，在輸配電系統(tǒng)及電網(wǎng)中，占有十分重要的地位，如發(fā)生故障，將危及供用電系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電網(wǎng)的穩(wěn)定性、供電的可靠性。因此怎樣避免由于變壓器故障，而危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，則需要快速、及時(shí)的切除掉故障的變壓器，所以需要設(shè)置變壓器的繼電保護(hù)。

2 電力變壓器的故障和繼電保護(hù)的配置

2.1 變壓器的故障狀態(tài)

變壓器的故障狀態(tài)有外部短路或過(guò)負(fù)荷所引起的繞組中過(guò)電流、油面降低，電壓升高等。長(zhǎng)時(shí)間的不正常運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使變壓器的溫度升高、絕緣老化、壽命縮短，甚至?xí)鸸收希虼耍瑧?yīng)裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘的繼電保護(hù)裝置以保護(hù)變壓器。

2.2 變壓器繼電保護(hù)的配置

根據(jù)變壓器的各種故障狀態(tài)，變壓器繼電保護(hù)裝置一般應(yīng)配置下列保護(hù)功能：

（1）非電量保護(hù)。非電量保護(hù)首先是瓦斯保護(hù)，瓦斯保護(hù)能迅速的反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)產(chǎn)生的油氣變化或油位下降。其次應(yīng)裝設(shè)有反應(yīng)變壓器內(nèi)部溫度變化的油溫和繞組溫度保護(hù)；變壓器的壓力釋放保護(hù)；變壓器過(guò)負(fù)荷后自啟風(fēng)冷的保護(hù)；過(guò)載閉鎖有載調(diào)壓的保護(hù)。

（2）電量保護(hù)，電量保護(hù)分為以下幾種：1.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和差動(dòng)速斷保護(hù)（下面會(huì)詳細(xì)分析）；2.反映相間短路故障的后備保護(hù)，用作變壓器外部相間短路故障和作為變壓器內(nèi)部繞組、引出線相間短路故障的后備保護(hù)；3.反映接地故障的后備保護(hù)。變壓器中性點(diǎn)直接接地時(shí)，用零序電流（方向）保護(hù)作為變壓器外部接地故障和中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組、引出線接地故障的后備保護(hù)。變壓器中性不接地時(shí)，用零序電壓保護(hù)、中性點(diǎn)的間隙零序電流保護(hù)作為變壓器接地故障的后備保護(hù)。

（3）過(guò)負(fù)荷保護(hù)。防止變壓器對(duì)稱過(guò)負(fù)荷的保護(hù)，即各種原因（如單臺(tái)運(yùn)行變壓器在備用電源自動(dòng)投入時(shí)）使變壓器對(duì)稱過(guò)負(fù)荷時(shí)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作。

2.3 縱差動(dòng)保護(hù)

2.3.1 差動(dòng)保護(hù)的工作原理是比較被保護(hù)設(shè)備各側(cè)電流的相位和數(shù)值的大小

雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線如下圖所示，

電流互感器采用減極性標(biāo)注。一般來(lái)說(shuō)，差動(dòng)電流的繞組都以變壓器側(cè)為基準(zhǔn)側(cè)。由于變壓器兩側(cè)的電流大小不同，電流相位在Y，d接線時(shí)也不相同，故保護(hù)裝置必須要對(duì)兩側(cè)電流進(jìn)行相位補(bǔ)償和數(shù)值補(bǔ)償，才能使變壓器正常運(yùn)行時(shí)，流入繼電器的不平衡電流為零或較小。此外，差動(dòng)保護(hù)還應(yīng)考慮變壓器勵(lì)磁涌流及不平衡電流的影響。

2.3.2 克服勵(lì)磁涌流對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)影響的措施

1.采用帶有速飽和特性的變流器；

2.采用二次諧波制動(dòng)原理、間斷角原理、模糊識(shí)別閉鎖原理構(gòu)成的微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)。

2.3.3 減小不平衡電流的措施

（1）減少由于電流互感器的原因增大的不平衡電流。變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)用的電流互感器，選用變壓器差動(dòng)保護(hù)專(zhuān)用的D級(jí)、小氣隙的電流互感器，當(dāng)通過(guò)外部最大穩(wěn)態(tài)短路電流時(shí)，差動(dòng)保護(hù)回路的二次負(fù)荷要能滿足10%誤差的要求。

（2）減小電流互感器的二次負(fù)荷。這實(shí)際上相當(dāng)于減小二次側(cè)的端電壓，相應(yīng)地減少電流互感器的勵(lì)磁電流。常用辦法有：減小電纜的電阻（適當(dāng)增大導(dǎo)線截面，盡量縮短控制電纜長(zhǎng)度）；采用弱電控制用的電流互感器（二次額定電流為lA）等。

（3）減小變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流，采用相位補(bǔ)償和數(shù)值補(bǔ)償?shù)奈C(jī)保護(hù)。

（4）軟件校正。微機(jī)保護(hù)中采用軟件進(jìn)行相位校正。

（5）由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流。在變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算中考慮。

2.3.4 比率差動(dòng)保護(hù)是用來(lái)區(qū)分差流是由于內(nèi)部故障還是外部故障引起的。

2.3.5 差動(dòng)速斷保護(hù)

差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)的比率制動(dòng)保護(hù)一般能滿足正常運(yùn)行的變壓器需要，能正確及時(shí)的動(dòng)作。但是在變壓器內(nèi)部發(fā)生繞組短路故障時(shí)，TA嚴(yán)重飽和使交流暫態(tài)傳變嚴(yán)重惡化，使差動(dòng)回路中的電流改變了方向或等于零（無(wú)源側(cè)），高次諧波分量增大，反應(yīng)二次諧波的判據(jù)誤將比率制動(dòng)原理的差動(dòng)保護(hù)閉瑣，無(wú)法反映區(qū)內(nèi)短路故障，從而影響了比率差動(dòng)保護(hù)的快速動(dòng)作，所以變壓器比率制動(dòng)原理的差動(dòng)保護(hù)還應(yīng)配有差動(dòng)速斷保護(hù)，作為輔助保護(hù)以加快保護(hù)在內(nèi)部嚴(yán)重故障時(shí)的動(dòng)作速度。注意的是，差動(dòng)速斷的整定值按躲過(guò)最大不平衡電流和勵(lì)磁涌流來(lái)整定 。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前變壓器微機(jī)保護(hù)裝置已經(jīng)普遍應(yīng)用，其保護(hù)原理仍沒(méi)有太大的突破，但實(shí)現(xiàn)的手段上有了根本的變化。微機(jī)保護(hù)與以往的繼電保護(hù)相比，由于采用了數(shù)字計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，因此具有靈活性大、可靠性高、易于獲得附加功能和維護(hù)調(diào)試方便的優(yōu)點(diǎn)。但是變壓器差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)原因仍是多方面的，我們只有在安裝調(diào)試過(guò)程中把每一環(huán)節(jié)工作做好，把該考慮的問(wèn)題考慮周全，做好細(xì)節(jié)，嚴(yán)把整組試驗(yàn)關(guān)，積極采取相應(yīng)措施，以避免變壓器在運(yùn)行中差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。

篇9

關(guān)鍵詞：水電站建設(shè)；繼電保護(hù)；策略研究；繼電器；變壓器；發(fā)動(dòng)機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）05-0122-03

在發(fā)展我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的同時(shí)，我國(guó)一直面臨著能源緊缺以及環(huán)境每況愈下的難題，從而嚴(yán)重制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。為了減少不可再生能源的消耗，我國(guó)近幾年加大了水電站的建設(shè)，提高了再生能源的利用率。

1 繼電保護(hù)中常出現(xiàn)的問(wèn)題

在繼電保護(hù)中繼電器起著關(guān)鍵的作用，通過(guò)繼電器的工作能夠直接影響到繼電保護(hù)系統(tǒng)的整個(gè)工作質(zhì)量。但是，通過(guò)分析總結(jié)繼電保護(hù)系統(tǒng)維修工作，可以發(fā)現(xiàn)繼電器出現(xiàn)故障的概率居高不下，特別是變壓器。

若在收集信號(hào)或者是判斷分析信息時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題將會(huì)直接影響到繼電保護(hù)的工作質(zhì)量，從而影響到整個(gè)水電站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。特別是瓦斯保護(hù)方面，由于瓦斯保護(hù)需要極高的靈敏度，能夠準(zhǔn)確感知環(huán)境的變化。但是瓦斯繼電器一般安裝于戶外，從而加大了監(jiān)視與維護(hù)的難度。除此之外在繼電器的使用中，一般存在出口中間繼電器的選擇問(wèn)題以及出口中間繼電器的接線問(wèn)題，不同的方案有不同的影響。這也是在繼電保護(hù)中常出現(xiàn)的問(wèn)題，一般是由繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)初期的設(shè)計(jì)方案決定的。

2 水電站建設(shè)中水電站繼電保護(hù)的策略

研究

如上所述，繼電保護(hù)系統(tǒng)中繼電器是關(guān)鍵，如果繼電保護(hù)系統(tǒng)的靈敏度高，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的降低；如果繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性較高，那么其靈敏度也會(huì)直接受到影響。所以，繼電保護(hù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初期應(yīng)該首先在可靠性、靈敏性、選擇性以及速動(dòng)性四者取得一個(gè)平衡，從而提高繼電保護(hù)的作用。在水電站建設(shè)過(guò)程中應(yīng)該針對(duì)繼電保護(hù)采取相關(guān)的保護(hù)措施，以提高繼電保護(hù)的效率。下面將從發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)配置、變壓器的保護(hù)配置以及其他的保護(hù)配置進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)配置環(huán)境

變壓器的工作需要一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，而這依賴于發(fā)電機(jī)的工作質(zhì)量。發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際的使用過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)一些異常現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象直接導(dǎo)致了變壓器工作的不穩(wěn)定。其中就包括發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的定子繞組相互間短路；定子繞組電壓不穩(wěn)定，有過(guò)電壓的現(xiàn)象出現(xiàn)；發(fā)電機(jī)外部相間出現(xiàn)短路。

2.2 變壓器的保護(hù)配置

變壓器的保護(hù)配置是所有繼電保護(hù)措施中的重點(diǎn)，是針對(duì)變壓器的工作狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確勘測(cè)和保護(hù)的。一般可以分為主變壓器保護(hù)以及廠變、閘壩、備用變保護(hù)這兩種主要保護(hù)配置。

變壓器在使用中會(huì)存在短路、過(guò)電流、過(guò)負(fù)荷、過(guò)勵(lì)磁燈光現(xiàn)象，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)油箱壓力過(guò)大、冷卻系統(tǒng)故障等其他系統(tǒng)問(wèn)題。針對(duì)短路問(wèn)題，根據(jù)不同的短路發(fā)生位置采取不同的保護(hù)配置：如果發(fā)生在變壓器的繞組和引出線之間，則采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)措施。如果發(fā)生在變壓器外部，則應(yīng)該根據(jù)不同的使用狀況采取不同的保護(hù)措施，如果是正在進(jìn)行倒送電運(yùn)行，則應(yīng)該將復(fù)合電壓配置設(shè)置在變壓器高壓側(cè)；如果是正在進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行，則將復(fù)合電壓配置設(shè)置在變壓器的低壓側(cè)。而針對(duì)變壓器油箱油面降低問(wèn)題，應(yīng)該采取瓦斯保護(hù)，其中重瓦斯和輕瓦斯分別有不同的作用。當(dāng)變壓器內(nèi)部的故障尚且不引起工作故障之時(shí)輕瓦斯起保護(hù)作用；而如果變壓器內(nèi)部故障較為嚴(yán)重，油面急劇降低，則重瓦斯起保護(hù)作用。

3 水電站繼電保護(hù)反事故措施研究探討

在建設(shè)水電站的過(guò)程中不光要專(zhuān)門(mén)針對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行深入研究，還需要根據(jù)以往水電站在使用過(guò)程中的事故進(jìn)行反復(fù)研究分析，從水電站繼電保護(hù)的反事故方向思考，以提高水電站在使用過(guò)程中的效率與質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)該從兩個(gè)大方面著手：其一是從保護(hù)原理上進(jìn)行考慮，通過(guò)保護(hù)方案的確定選擇繼電器的型號(hào)，進(jìn)而對(duì)繼電器的質(zhì)量要求以及工作需求有一個(gè)清晰的了解；其二是從二次設(shè)備以及回路接線上進(jìn)行詳細(xì)考慮，包括直流電源、保護(hù)屏上的設(shè)備、控制電纜、變壓器瓦斯保護(hù)以及接地點(diǎn)的選擇等。

3.1 根據(jù)保護(hù)原理選擇繼電器

3.1.1 在發(fā)電機(jī)的保護(hù)設(shè)置中，為了能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部設(shè)置有過(guò)電流保護(hù)裝備。而這種過(guò)電流保護(hù)中的繼電器必須連接在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的電流互感器上，從而擴(kuò)大了保護(hù)范圍，即使發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)工作之前發(fā)生了故障，該繼電器也能夠起到保護(hù)作用。

3.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置中常有的差動(dòng)保護(hù)設(shè)置對(duì)于回路設(shè)置也有講究。一般而言，差動(dòng)裝置的工作電流一般大于發(fā)動(dòng)機(jī)的額定工作電流來(lái)整定，此時(shí)的差動(dòng)回路的中線應(yīng)該配備有電流繼電器，并且該種電流繼電器必須具有監(jiān)視斷線功能。與此同時(shí)，電流繼電器在工作時(shí)通過(guò)延時(shí)發(fā)射相關(guān)信號(hào)。

3.1.3 不同規(guī)模的水電站在選擇發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)有不同的考量因素，主要應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求以及工作需要進(jìn)行考慮。如一般的小型水電站，可采用可控硅勵(lì)磁的水輪發(fā)電機(jī)，并且電壓保護(hù)動(dòng)作的電壓一般取額定電壓的1.3倍，延長(zhǎng)0.3s后跳閘。

3.2 二次設(shè)備以及回路接線的選擇

3.2.1 直流電源的選擇。在水電站工作系統(tǒng)中，一般具有兩套電源，一個(gè)是直流電源，一個(gè)是交流電源。在直流電源上一般選擇鎘鎳蓄電池，而該種直流蓄電池的浮充電流的大小應(yīng)該控制在3～5mA/Ah這一范圍。并且，在保持電池外觀清潔的基礎(chǔ)上所有蓄電池的液面應(yīng)該保持在最高液面線和最低液面線之間。而交流電源則一般采用的是電容儲(chǔ)能電源，在遇到一些特殊情況時(shí)，例如無(wú)法提供交流電源，此時(shí)就要求電容儲(chǔ)能電源能夠使其他保護(hù)裝置以及斷路器均自動(dòng)轉(zhuǎn)到跳閘的工作位。

3.2.2 在保護(hù)屏上設(shè)備的選擇。保護(hù)屏的主要功能是為該工作單元提供安全可靠的工作環(huán)境，從而減少外界環(huán)境對(duì)氣電設(shè)備的干擾。因此首先要求保護(hù)屏上應(yīng)該有明顯的標(biāo)識(shí)，同時(shí)屏體的接地設(shè)備安全可靠；端子排在材料上最好選擇阻燃性材料，以排除潛在的火災(zāi)隱患。除此之外，各端子排之間應(yīng)該設(shè)置一個(gè)空的端子以隔開(kāi)，特別是在正負(fù)電源之間、帶電的正電源以及跳閘回路、強(qiáng)弱電端子之間等。而針對(duì)交流電路，一般為了提高接地的可靠性，可以將其回路接到試驗(yàn)端子上，以檢驗(yàn)其接地狀況。針對(duì)跳閘連接片，安裝時(shí)需要將其開(kāi)口端朝上，同時(shí)要連接到斷路器跳閘線圈的回路上。

3.2.3 控制電纜的選擇。其一，在控制電纜的截面選擇上，主要是以電流互感器的10%誤差曲線為基準(zhǔn)，然后再由電壓降的大小進(jìn)行選取；其二，控制電纜的電纜芯是以機(jī)械強(qiáng)度需求進(jìn)行考量的。目前水電站的控制電纜一般選用銅芯，其截面大小應(yīng)該大于1.5mm2。除了材料以及截面的選擇以外，還需要注意控制電纜的鋪設(shè)位置。為了減少磁場(chǎng)以及高頻暫態(tài)電流的干擾，電纜需要遠(yuǎn)離高壓母線和避雷器等物體。同時(shí)由于電纜需要敷設(shè)在地面以下，所以需要做好密封以及防積水的措施。

3.2.4 變壓器瓦斯保護(hù)。變壓器瓦斯保護(hù)是繼電器保護(hù)的一個(gè)重要措施，而其箭頭指示也是對(duì)水電站工作狀態(tài)的一個(gè)重要表征，通過(guò)箭頭的變化可以判斷變壓器的工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。在開(kāi)始之時(shí)，需要對(duì)變壓器的瓦斯繼電器進(jìn)行有關(guān)調(diào)整：首先應(yīng)該將瓦斯繼電器的箭頭指示調(diào)整到油枕一側(cè)；其次需要將重瓦斯切換到信號(hào)位置；最后將繼電器中的氣體排出，直到排氣口冒出油液為止。

4 結(jié)語(yǔ)

水電站的繼電保護(hù)是判斷水電站運(yùn)轉(zhuǎn)順利的一個(gè)重要依據(jù)，同時(shí)也是監(jiān)測(cè)水電站工作狀況的一個(gè)重要數(shù)據(jù)。因而，加大對(duì)水電站繼電保護(hù)是十分有必要的，希望有更多的專(zhuān)業(yè)人士能夠加入到這個(gè)行業(yè)中來(lái)，為我國(guó)水電站的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞：10kv；供電系統(tǒng)；繼電保護(hù)；現(xiàn)場(chǎng)

前言

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)取得了飛速的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電能的需求量不斷的增加，從而對(duì)電力系統(tǒng)提出了更高的要求。目前供電設(shè)備的類(lèi)型較為復(fù)雜，在多種運(yùn)行方式共存的情況下，給系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置帶來(lái)了較大的難度，由于繼電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的復(fù)雜化，所以對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求也較高。10kv供電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理水平的提升，將有效的保證供電的質(zhì)量和可靠性。

1 配電系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)中存在的問(wèn)題

1.1 勵(lì)磁的涌流對(duì)變電所10kv線路的繼電保護(hù)的影響

目前通過(guò)電流的速斷保護(hù)來(lái)作為10kv配電線路的主要保護(hù)措施，在這種情況下，對(duì)電流大小的設(shè)定則需要按照最大的運(yùn)行方式來(lái)進(jìn)行，否則對(duì)于10kv系統(tǒng)來(lái)講，當(dāng)其線路較長(zhǎng)，配電變壓器較多的情況下，這時(shí)系統(tǒng)中的電阻較大，所以動(dòng)作電流則會(huì)較小，這樣就會(huì)導(dǎo)致變電所的開(kāi)關(guān)合上，導(dǎo)致動(dòng)作保護(hù)跳閘，在這種情況下，投空的變壓器或是外部故障切除之后電壓恢復(fù)時(shí)，勵(lì)磁的涌流則會(huì)急劇增加，這時(shí)變壓器磁流能量的最大值往往會(huì)是變壓器額定電流的幾倍。

在以上情況下，當(dāng)電壓恢復(fù)后，勵(lì)磁的涌流則能夠恢復(fù)，但鐵芯中的磁通則不會(huì)再發(fā)生變化，這樣就會(huì)在周期量的磁通下導(dǎo)致鐵芯飽和，從而導(dǎo)致勵(lì)磁電流迅速增加，而變壓器的容易則會(huì)不斷減小，通常情況下勵(lì)磁涌流與變壓器的容量是成反比的關(guān)系。

目前在10kv的線路上都會(huì)安裝有配電變壓器，而這些配電變壓器在開(kāi)關(guān)合上的一剎那則無(wú)可避免的會(huì)有大量的勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生，而且這些勵(lì)磁涌流并不是一成不變的，其在線路上會(huì)呈增加的態(tài)勢(shì)，其過(guò)程較為復(fù)雜，通常在電阻較小的時(shí)候這種涌流則會(huì)較大，同時(shí)時(shí)間常數(shù)也會(huì)不斷增加，當(dāng)線路上的變壓器的個(gè)數(shù)和容量都增加的情況下，這種影響則會(huì)較為明顯。

1.2 電流互感器過(guò)于飽和對(duì)繼電保護(hù)的影響

繼電保護(hù)系統(tǒng)的電流會(huì)隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大而呈變大的趨勢(shì)，同時(shí)發(fā)生短路，一旦短路現(xiàn)象產(chǎn)生，其短路電流會(huì)非常大，高于電流互感器額定電流的幾十倍或是幾百倍，當(dāng)短路狀態(tài)較為穩(wěn)定時(shí)，此時(shí)一次短路電流的倍數(shù)則會(huì)呈增大的趨勢(shì)，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電流互感器產(chǎn)生的誤差也較大。在這種情況下，電流互感器會(huì)處于飽和的狀態(tài)，所以很難再次感應(yīng)到二次側(cè)電流值，從而導(dǎo)致電流保護(hù)裝置發(fā)生拒動(dòng)。當(dāng)這種故障在變電所內(nèi)出現(xiàn)時(shí)，則要靠母線的斷路器或是主變壓器的后備保護(hù)來(lái)進(jìn)行切除，倘若故障是出現(xiàn)在變電所中，那么要想切斷故障，則只能靠母線的斷路器或是主變壓器的后備保護(hù)來(lái)進(jìn)行，這樣就會(huì)導(dǎo)致故障切斷的時(shí)間延長(zhǎng)，從而使故障的范圍得以蔓延，造成的損失加大。如果電流有保護(hù)拒動(dòng)的情況出現(xiàn)時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生，從而使配電系統(tǒng)停止運(yùn)行。

1.3 開(kāi)關(guān)的保護(hù)設(shè)備選擇不合適而造成跳閘

近幾年，隨著用電負(fù)荷的加大，部分地區(qū)設(shè)立了開(kāi)關(guān)站，這樣臺(tái)區(qū)內(nèi)的變壓器和用戶配電系統(tǒng)都通過(guò)開(kāi)關(guān)站來(lái)進(jìn)行供電，這是繼電保護(hù)系統(tǒng)的供電方式。在這部分開(kāi)關(guān)站內(nèi)，對(duì)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的開(kāi)關(guān)站則要采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)或是負(fù)荷開(kāi)關(guān)+熔斷器組合的方式來(lái)做為開(kāi)關(guān)保護(hù)。在這種情況下，則會(huì)對(duì)進(jìn)線柜采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，但對(duì)于直接帶電的變壓器的出線柜如果直接選用負(fù)荷開(kāi)關(guān)+熔斷器的組合，則會(huì)經(jīng)常發(fā)生越級(jí)跳閘的情況，從而導(dǎo)致大面積的停電事故發(fā)生。

1.4 繼電保護(hù)的定值配合不當(dāng)造成跳閘

一般變電系統(tǒng)都是采用的微機(jī)保護(hù)，通常的動(dòng)作時(shí)間都是整定。在速斷的保護(hù)中沒(méi)有出現(xiàn)時(shí)間配合的觀念，變電所中出線與配電所的速斷的出線保護(hù)就是0秒，它們之間的時(shí)間差是0.05秒。當(dāng)配電系統(tǒng)中有較大的負(fù)荷電流，抗阻較小時(shí)，一旦發(fā)生內(nèi)部的故障，繼電保護(hù)器的動(dòng)作保護(hù)不及時(shí)，就造成越級(jí)跳閘。目前在很多配電系統(tǒng)中都是采用常規(guī)的繼電保護(hù)措施，這樣則會(huì)導(dǎo)致搭配不當(dāng)?shù)那闆r發(fā)生，再加之各裝置之間的誤差，所以出現(xiàn)故障的可能性較大，導(dǎo)致越級(jí)保護(hù)的發(fā)生，造成跳閘。

2 加強(qiáng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理，落實(shí)安全技術(shù)措施

2.1 防止涌流過(guò)大而引起的誤動(dòng)

勵(lì)磁的涌流過(guò)大與時(shí)間有著必然的聯(lián)系，所以需要根據(jù)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)對(duì)其涌流的大小進(jìn)行控制，通常情況下涌流會(huì)隨著時(shí)間的增加而呈現(xiàn)衰退現(xiàn)象，往往在一開(kāi)始時(shí)涌流會(huì)呈現(xiàn)最大的峰值，而經(jīng)過(guò)幾個(gè)工頻的周波后，涌流的大小則可以被完全忽略，不會(huì)產(chǎn)生什么影響了。在控制涌流過(guò)大時(shí)也可以適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)電流速斷保護(hù)的時(shí)間，從而使涌流一些誤操作的發(fā)生得以避免。另外也可通過(guò)延時(shí)保護(hù)裝置中的加速回路，通常可以在回路中加入0.1-0.5秒的時(shí)限來(lái)避免涌流的過(guò)大。

2.2 要避免電流互感器的飽和

對(duì)于電流互感器的飽和情況，則需要注意線路短路。電阻荷載及對(duì)保護(hù)原則的遵守。在這其中則要將電阻荷載盡可能的降低，所以可以從縮短電纜長(zhǎng)度和加大電纜截面來(lái)做到，從而起到保護(hù)電流互感器的作用。

2.3 對(duì)配電所的保護(hù)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)

若是配電所以上的部分出現(xiàn)故障時(shí)，可以由變電所的l0kv出線進(jìn)行動(dòng)作保護(hù)。在沒(méi)有超過(guò)1250kvA的配電變壓器，配電所內(nèi)部的變壓器的出線柜所選用的開(kāi)關(guān)與熔斷器的組合電器要保持一致，起到保護(hù)的作用。

2.4 對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期巡視、檢修

近年來(lái)，隨著繼電保護(hù)技術(shù)的不斷提高，許多時(shí)候繼電保護(hù)裝置中某些性能不穩(wěn)定的情況發(fā)生時(shí)，并不是其技術(shù)本身的問(wèn)題，而多是由于外部原歷所導(dǎo)致的，所以定期對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行巡檢是十分必要的，通過(guò)巡檢可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并查明原因進(jìn)行解決，從而避免了由于小隱患的存在而導(dǎo)致大事故發(fā)生的可能性。

2.5 對(duì)繼電保護(hù)工作人員的要求

繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作技術(shù)性要求較高，所以對(duì)繼電保護(hù)工作人員的素質(zhì)也有較高的要求，其工作人員不僅需要熟練的掌握繼電保護(hù)裝置的原理及相關(guān)要求，同時(shí)還要能夠進(jìn)行正確的操作，熟悉運(yùn)行過(guò)程中的每一個(gè)流程及具體環(huán)節(jié)。對(duì)于設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生變化時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)生的一系列現(xiàn)象都要有相應(yīng)的措施，對(duì)突發(fā)狀況能夠正確的判斷及靈活處理。嚴(yán)格交接班制度，交接班時(shí)每個(gè)工作人員都要做到交接清楚，心中有數(shù)，從而保證繼電保護(hù)裝置能夠穩(wěn)定正常的運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)的管理水平直接關(guān)系著10kv及以下的低壓電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，所以需要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行不斷的更新，并對(duì)其管理制度不斷的完善，提高繼電工作人員的技術(shù)素質(zhì)，使其具有較強(qiáng)的責(zé)任心和事業(yè)心，能夠獨(dú)立應(yīng)對(duì)一些突發(fā)事件，并采取靈活的方式進(jìn)行處理，從而保證繼電保護(hù)的安全性，使線路得以穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)