淺談變壓器運(yùn)行安全與繼電保護(hù)論文
摘要：
近些年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，電力工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入聯(lián)合系統(tǒng)和超級(jí)聯(lián)合系統(tǒng)時(shí)代，具有大容量機(jī)組、超高壓、交直流輸變電等特點(diǎn)，因而對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性要求越來越高。論文首先分析了變壓器運(yùn)行的現(xiàn)狀，并重點(diǎn)就變壓器的安全運(yùn)行及繼電保護(hù)的相關(guān)措施進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：
變壓器;運(yùn)行安全;繼電保護(hù)
安全可靠的電力供應(yīng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的先決條件。要保證電力供應(yīng)可靠就必須保證電力變壓器等大型設(shè)備的運(yùn)行安全。因?yàn)樽儔浩魇歉鱾�(gè)區(qū)域配送電及系統(tǒng)間連接的樞紐，因此其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性具有決定性意義，不僅可以減少事故發(fā)生，還可促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。
1、我國(guó)變壓器的運(yùn)行現(xiàn)狀
因?yàn)樽儔浩魇歉鱾�(gè)區(qū)域配送電及系統(tǒng)間連接的樞紐，其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性具有決定性意義。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年度國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的110kV及以上電壓等級(jí)變壓器共發(fā)生損壞事故53臺(tái)次、事故容量為4221.5MVA。以110kV及以上電壓等級(jí)變壓器的在運(yùn)總臺(tái)數(shù)(13187臺(tái))和總?cè)萘?907108.3MVA)為基數(shù)，計(jì)算變壓器的年臺(tái)次事故率和年容量事故率分別為0.40%和0.47%。對(duì)發(fā)生損壞故障的變壓器故障部位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其發(fā)生損壞事故變壓器的損壞部位分類見表1。
由表1可以看出，變壓器繞組、主絕緣及引線等是變壓器損壞事故的主要損壞部位。因此，在對(duì)變壓器進(jìn)行維護(hù)中，應(yīng)主要對(duì)以上主要易損壞部位進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)。
目前，對(duì)電力變壓器的維護(hù)，采用定期檢修為主、定期檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合、逐步向狀態(tài)檢修過渡的檢修模式。不同電壓等級(jí)及容量的變壓器檢修試驗(yàn)周期如表1。具體的檢修策略：堅(jiān)持定期巡視檢查和定期檢測(cè)，積極開展新的檢測(cè)內(nèi)容，不斷提高設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估水平;適當(dāng)延長(zhǎng)“大修”周期，區(qū)別變壓器本體與附件的特點(diǎn)，制定具體的.定期檢修周期;
穩(wěn)步推進(jìn)變壓器和電抗器的狀態(tài)檢修;加強(qiáng)設(shè)備的全過程技術(shù)管理，提高設(shè)備制造和運(yùn)行水平。
2、變壓器整定規(guī)程要求
變壓器短路故障后備保護(hù)應(yīng)主要作為相鄰元件及變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。主電源側(cè)的變壓器相間短路后備保護(hù)主要作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。其它各側(cè)的后備保護(hù)主要作為本側(cè)引線、本側(cè)母線和相鄰線路的后備保護(hù)，并盡可能當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)起后備作用。以較短時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，以較長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。
1)變壓器低壓側(cè)應(yīng)與聯(lián)變低壓側(cè)的保護(hù)相同。
2)變壓器中壓側(cè):增加一段短路保護(hù)過流定值，可考慮與出線的阻抗II段配合(II段應(yīng)對(duì)本線及相鄰的下一級(jí)線路故障有靈敏度)，躲過出線相聯(lián)變電站其他側(cè)母線短路流過本變壓器的故障電流，確保變壓器的熱穩(wěn)定，其動(dòng)作后先跳母聯(lián)再跳變壓器各側(cè)。
3)變壓器高壓側(cè)：與聯(lián)絡(luò)變類似，作為變壓器中、低壓側(cè)故障的后備保護(hù)。也可增加一段短路過流保護(hù)，與中、低壓的短路過流段配合。以保大容量主設(shè)備安全為首，并盡量兼顧對(duì)用戶供電可靠性的原則。盡可能將不配合點(diǎn)靠近用戶，使保護(hù)越級(jí)動(dòng)作造成的影響范圍盡量縮小。
3、繼電保護(hù)相關(guān)措施
3.1硬件措施首先在微機(jī)保護(hù)選型時(shí)要嚴(yán)格把好設(shè)備選型關(guān)，注意以下問題:
(1)要考慮電源是否有足夠的冗余度和穩(wěn)定性。
(2)裝置的組成元器件的工業(yè)化程度，特別是I/0器件的工藝和線路板的整體質(zhì)量水平。
(3)插件插接的可靠性，特別是端子和拔插連接部位是否接觸可靠。
(4)對(duì)環(huán)境的耐受能力，如溫度、濕度、絕緣耐壓、電磁干擾等。在實(shí)際應(yīng)用中要提高裝置的抗干擾能力，主要從以下兩個(gè)方面來增強(qiáng)抗干擾措施。
A、保護(hù)裝置本身。首先要仔細(xì)了解微機(jī)保護(hù)裝置本身的抗干擾能力。如絕緣耐壓水平、輸人回路的濾波性能，開關(guān)量接口的隔離、看門狗和容錯(cuò)率等。
B、二次回路。二次回路接線合理，將強(qiáng)、弱電回路分開布線。避免強(qiáng)、弱信號(hào)之間由于禍合產(chǎn)生的干擾。二次電纜采用屏蔽電纜，兩端屏蔽可靠接地，保護(hù)傳遞信號(hào)不受外界干擾。通過在交流電流電壓回路和直流電源的引入端增加抗干擾電容，來去除高頻諧波的影響。禁止出現(xiàn)接地環(huán)流，防止形成環(huán)流使各接地點(diǎn)之間產(chǎn)生差模干擾。
3.2軟件措施
(1)采用數(shù)字信號(hào)傳輸。由于微機(jī)保護(hù)裝置本身的問題造成保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的故障已明顯減少，而由于接點(diǎn)接觸不良造成保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的故障卻仍然占很大的比例。大量的接點(diǎn)之間的連線增加了接點(diǎn)接觸不良的可能性，屏蔽電纜還可能引入其他干擾源。
(2)增設(shè)每間隔內(nèi)裝置之間的互檢功能微機(jī)保護(hù)目前均具有自檢功能，在此基礎(chǔ)上可考慮在程序中增加每間隔內(nèi)裝置之間的互檢來再次提高可靠性。
在一個(gè)間隔內(nèi)，一個(gè)保護(hù)單元的各套保護(hù)裝置采集到的電壓、電流等模擬量和斷路器位置及隔離開關(guān)狀態(tài)量都是相同的，各單元裝置信息匯總后可進(jìn)行比較區(qū)分，同名量應(yīng)相同或近似相等(在允許的偏差范圍內(nèi))。如發(fā)現(xiàn)不相同或超出允許偏差范圍，則說明已有裝置在非正常狀態(tài)下運(yùn)行，如非本裝置異常，本裝置只發(fā)告警信號(hào);若是本裝置異常，除發(fā)告警信號(hào)外，還要閉鎖可能誤動(dòng)出口的保護(hù)回路，以免發(fā)生故障。
3.3檢修周期的確定
對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的巡檢周期:
(1)繼電保護(hù)保護(hù)設(shè)備每半年1次，有條件的還可以縮短;
(2)相關(guān)遠(yuǎn)動(dòng)后臺(tái)設(shè)備每3個(gè)月一次，保證通訊狀態(tài)及時(shí)準(zhǔn)確;
(3)利用微機(jī)保護(hù)信息管理系統(tǒng)，不定期地對(duì)保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)。
每年均進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)時(shí)綜合考慮以下幾個(gè)方面:
(1)定期校驗(yàn)是否如期進(jìn)行，檢驗(yàn)項(xiàng)目是否全面，并提交相應(yīng)的檢修試驗(yàn)報(bào)告;
(2)繼電保護(hù)設(shè)備是否存在的缺陷;
(3)繼電保護(hù)設(shè)備的正確動(dòng)作率;
(4)繼電保護(hù)設(shè)備的技術(shù)資料圖紙檔案是否完備;
(5)上級(jí)下達(dá)的反措任務(wù)是否已經(jīng)執(zhí)行。
新安裝的保護(hù)裝置1年內(nèi)進(jìn)行一次全部校驗(yàn)，以后每6年進(jìn)行1次全部校驗(yàn)，每3年進(jìn)行1次部分校驗(yàn)，期間取消每年的部分檢驗(yàn)，根據(jù)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果按照設(shè)備的實(shí)際情況安排檢修。
參考文獻(xiàn)：
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