研究水電廠的電氣設備保護

張尖 張勇

(1.江西中電投峽江發(fā)電有限公司,江西南昌 330038;2.江西東津發(fā)電有限責任公司,江西修水 332400)

研究水電廠的電氣設備保護

張尖1張勇2

(1.江西中電投峽江發(fā)電有限公司,江西南昌 330038;2.江西東津發(fā)電有限責任公司,江西修水 332400)

水電廠的安全運作離不開電氣設備的保護,如果保護不力,那么就會給人們的日常生活和生產(chǎn)帶來不便,電力系統(tǒng)也難以安全、穩(wěn)定的運行。本文主要對水電廠的電氣保護談一談自己的建議,希望對大家有所幫助。

水電廠 過電壓 保護措施

目前，市場競爭越來越激烈，因此水電廠要想占有一席之地就必須讓機電設備處于安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。電氣設備的保護是水電廠一項重要的工作，但是由于水電廠的系統(tǒng)比較復雜，因此做好這項工作具有一定的挑戰(zhàn)。筆者從自己近些年的工作出發(fā)，關于水電廠的電氣設備保護提出自己的一些建議和想法。

1 防設備雷擊過電壓的保護措施

1.1 做好輸電線路中防雷工作的措施和手段

確保導線不受雷擊。為了讓導線不受到雷擊，因此需要安裝避雷器、避雷針，或者是對電纜進行改造。避雷線不但能夠減少電壓，同時讓經(jīng)過導線的感應過電壓大幅度降低。避雷器可以讓一部分電流進入其他的桿塔，讓另一部分進入地層中。因此，避雷器、避雷針可以對導線進行完善的保護。

保證絕緣性的良好。當雷電擊到避雷線上時，一定要保證線路的絕緣性良好。因此，可以采取以下措施：避雷線的接地系統(tǒng)要進行改良和提高，對線路的絕緣一定要鞏固和加強。針對一些桿塔，要安裝避雷器。盡量保障線路不發(fā)生短路故障。為了保證線路發(fā)生短路故障的概率降低，因此需要將工頻電場強度降低，或者是采取不直接接地的措施。這樣，跳閘就不會產(chǎn)生。保證電力的供應。一定要確保電力的正常供應，即使是在跳閘的情況下。為了達到這一目標，可以配備自動重合閘裝置。此外，還可以使用雙回路或者是環(huán)網(wǎng)進行供電。

除了上面的措施外，還需要做到以下幾個方面的工作：

(1)如果閃電的能量聚集到一塊不進行釋放，那么就會產(chǎn)生巨大的破壞力。需要對閃電能量進行釋放，讓其在設計好的線路中快速的釋放出去。因此，這個過程分為兩步，一步是捕捉閃電能量，第二步是將其放到規(guī)劃好的途徑中。(2)在所有的外部導線和接地線間使用并聯(lián)的方式安裝避雷器就是分流。分流就是將過電壓上的電引入室內(nèi)或者是設備，這些過電壓有可能是直接雷產(chǎn)生的，也有可能是感應雷產(chǎn)生的。當過電壓被分流，避雷囂的電阻就會大幅度的降低，電流就會進入到地層中。(3)將對象保護起來，保護的導體設備和材料包括：金屬網(wǎng)、箔、殼。包圍起來后就不會讓隔閃電的脈沖電磁進入到途徑中去，對其切斷和阻礙?？梢哉f，這是一種有效的方法。

1.2 如何進行輸電線路桿塔接地降阻

提高線路的耐雷性能有很多方法，但是最經(jīng)濟實惠的方法就是將桿塔接地電阻降低。《規(guī)程》中是這樣明確的規(guī)定的：在使用避雷線的線路中，每基桿塔的工頻接地電阻要小于規(guī)定值，特別是在雷季干燥的時期內(nèi)。針對土壤電阻率低的區(qū)域，要對桿塔的自然接地電阻加以使用。如果遇到電阻率高的區(qū)域，那么就會對降低接地電阻工作造成一定的難度。這時，可以使用大量的放射性接地體。此外，還可以使用長效化學降阻劑。

有的地方雷電多發(fā)，而且比較嚴重，同時接地電阻降低很難實現(xiàn)，如果使用的是110—154kV電網(wǎng)，就可以使用中性點經(jīng)消弧線圈來進行接地。這樣的措施用消弧線圈可以有效的抵制單相接地故障，雷擊產(chǎn)生的負面影響就會減少。此外，跳閘也就不會發(fā)生了。耦合作用由于第一相導線而大大增加，這樣未閃絡相絕緣子串的電壓就會降低。

只有對接地電阻超標的桿塔實施降阻，那么才能讓線路安全穩(wěn)定的運作，整個系統(tǒng)的耐雷水平也會大幅度提高。那么如何進行輸電線路桿塔接地降阻呢？需要注意以下兩個問題：(1)水平和垂直接

地體；(2)合理的使用降阻劑。

2 加強電氣設備狀態(tài)監(jiān)測工作(以變壓器為例)

狀態(tài)檢修即判斷設備是否存在潛在的故障，通過觀察設備的運行狀態(tài)，從而制定后期的檢修計劃，以便檢修。狀態(tài)檢修是以設備的狀態(tài)為依據(jù)對設備進行檢修，其具有明顯的優(yōu)勢。

2.1 變壓器狀態(tài)評估的因素

變壓器狀態(tài)評估的因素主要包括以下幾個方面：(1)變壓器電氣實驗項目，比如：泄露電流、吸收比、電阻以及介質(zhì)損耗角正切等。(2)油氣中溶解的氣體分析。我們可以從溶解的氣體中找到一些信息名，這些信息能夠反映變壓器運行狀態(tài)。(3)變壓器油特征。工作人員可以從中氣體含量和油介損等參數(shù)出發(fā)，來完成變壓器運行狀態(tài)的評估。(4)其他因素：工作環(huán)境、運行資料、檢修記錄已經(jīng)附件的運行狀態(tài)等。

變壓器狀態(tài)評估方法的研究

2.2 變壓器狀態(tài)評估方法

變壓器狀態(tài)評估方法主要有以下幾個方面：(1)對油中含有的氣體色譜圖進行分析。從色譜圖中可以觀察到局部放電以及過熱等狀況。(2)開展測量局部放電量的實驗。在線監(jiān)測和停電監(jiān)測是實驗的兩個關鍵內(nèi)容。而在線監(jiān)測則是由超聲法和電測法構(gòu)成的。局部放電量的實驗無論是在定位還是在定性方面都具有優(yōu)勢。(3)檢測水分。儲油柜和油箱中含有水分的檢測我們使用直接的方法，而紙絕緣中含有的水分檢測則需要使用間接的手段。(4)檢測溫度?？梢允褂脺囟扔媽τ蜏剡M行測量。當油箱表面處的溫度和套管出現(xiàn)端子的溫度時，就需要紅外測溫儀進行測量。(5)對位移和形變進行檢測。當停電時，對繞阻的阻抗值參數(shù)進行檢測，這樣就可以分析出繞組發(fā)生形變的程度。(6)使用OLAM技術。使用該技術可以讓用戶發(fā)現(xiàn)故障和狀態(tài)量之間的內(nèi)在聯(lián)系，快速的做出正確的決策。

2.3 電廠主變壓器的中性點的保護

中性點的保護原理是：(1)一般情況下要使用一臺變壓器中性點直接和地接觸，而剩下的變壓器中性點不用和地接觸。(2)零序電流保護、間隙零序保護、避雷器保護三者要注意防止過電壓。

整定設計。整定設計分為兩個部分，一個是間隙零序電流整定，另一個是零序過壓保護的動作整定。前者要根據(jù)間隙放電電流經(jīng)驗數(shù)據(jù)，一次值為100A時動作一般比較長被采納。后者當單相接地故障發(fā)生時，中性點直接接地，那么零序過壓元件就不用動作。

3 結(jié)語

筆者對電廠的電氣設備保護進行了分析和探討，主要從防設備雷擊過電壓的保護措施和電氣設備狀態(tài)監(jiān)測兩個方面入手，希望這些分析對水電廠的安全運行有一定的幫助。

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