配電變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)探討

摘 要：在整個(gè)電力系統(tǒng)中，配電變壓器是一個(gè)十分重要的部分，為了確保其安全高效的運(yùn)行，就必須切實(shí)加強(qiáng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作的開展，才能更好地避免其故障的出現(xiàn)。因而文章基于這一背景，從配電變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容入手，探討了配電變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：配電變壓器；繼電保護(hù)；設(shè)計(jì)

配電變壓器的繼電保護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工作，所以為了確保整個(gè)電力系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行，著力提高電力服務(wù)水平，就必須加強(qiáng)對(duì)配電變壓器中繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作的探討，才能更好地促進(jìn)電網(wǎng)穩(wěn)定高效、安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

1 設(shè)計(jì)原則

在整個(gè)配電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障和出現(xiàn)異常，整個(gè)繼電保護(hù)裝置需要在最短的時(shí)間內(nèi)和最小的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，自動(dòng)地從系統(tǒng)中切除設(shè)備的故障，亦或是能將報(bào)警信號(hào)發(fā)給值班人員，值班人員就能結(jié)合所發(fā)出的報(bào)警信號(hào)將故障排除，從而將減少其給設(shè)備及相鄰地區(qū)的供電帶來影響。所以在對(duì)配電變壓器進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)切實(shí)掌握其設(shè)計(jì)內(nèi)容：

一是對(duì)≥6.3MV.A的工作變壓器和并列運(yùn)行變壓器而言，≥10MV.A的備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行變壓器而言，≥20MV.A的變壓器但是用電流速斷保護(hù)的靈敏性較差時(shí)，均應(yīng)設(shè)置差動(dòng)保護(hù)裝置，而若變壓器的高壓側(cè)電壓是330KV時(shí)，應(yīng)設(shè)置雙重差動(dòng)保護(hù)裝置。

二是變壓器的油箱內(nèi)部故障時(shí)，因?yàn)楣收宵c(diǎn)的電弧和電流帶來的作用，導(dǎo)致變壓器油和其它的絕緣材料由于局部受熱分解形成的氣體，并直接從油箱的流向往油枕流出，一點(diǎn)故障較為嚴(yán)重，油就會(huì)快速的膨脹，同時(shí)生成諸多氣體，這就會(huì)出現(xiàn)劇烈氣體并夾雜著油，所以必須加強(qiáng)瓦斯保護(hù)裝置的安裝。

三是當(dāng)變壓器因外部相間短路導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)過流的情況時(shí)，應(yīng)緊密結(jié)合變壓器的容量及其運(yùn)行的情況以及變壓器靈敏度的要求，應(yīng)盡可能地采取過電流保護(hù)[1]。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一是在進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，由于其作為整個(gè)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，所以必須加強(qiáng)對(duì)其的設(shè)計(jì)。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)配電變壓器的兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)根據(jù)正常的環(huán)流進(jìn)行接線，在變壓器正常運(yùn)行過程中，由于差動(dòng)繼電器的電流為兩側(cè)電流互感器二次電流的差，此時(shí)接近于零，所以差動(dòng)繼電器不會(huì)動(dòng)作，保護(hù)動(dòng)作也不會(huì)發(fā)生，所以為了及時(shí)地查找套管、引出線和內(nèi)部短路等變壓器故障，就應(yīng)選用雙重差動(dòng)繼電保護(hù)裝置，從而確保配電變壓器在出現(xiàn)引出線、繞組等多項(xiàng)短路和繞組匝間短路等故障時(shí)進(jìn)行縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，也可以對(duì)電流速斷進(jìn)行保護(hù)，在各側(cè)斷路器實(shí)施瞬時(shí)動(dòng)作保護(hù)。在具體的設(shè)計(jì)過程中，主要是將保護(hù)電流的回路與原差動(dòng)保護(hù)CT二次繞組接獨(dú)立的CT，并在旁代過程中進(jìn)行切換，而另外一套保護(hù)則與后備保護(hù)中的CT二次繞組相接，從而更好地確保旁代過程中的雙重保護(hù)措施均得以高效的運(yùn)行，即便是在變壓器運(yùn)行時(shí)外部出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致差動(dòng)繼電器的電流為零時(shí)，也能發(fā)出信號(hào)達(dá)到保護(hù)的作用[2]。

二是在瓦斯保護(hù)設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)漏油、鐵心燒壞和匝間短路、絕緣裂化以及線圈斷線和油面下降等故障時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)和其它的保護(hù)難以動(dòng)作，但是瓦斯保護(hù)就能動(dòng)作，而瓦斯保護(hù)主要是通過氣體繼電器實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)將其在在變壓器油枕和油箱連接的導(dǎo)油管中安裝，常見的瓦斯保護(hù)主要有輕瓦斯保護(hù)和重瓦斯保護(hù)，輕瓦斯保護(hù)主要是發(fā)出信號(hào)，主要是結(jié)合氣體的顏色和數(shù)量以及化學(xué)成分與可燃性等對(duì)故障的性質(zhì)和保護(hù)的原因進(jìn)行判斷，從而及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理故障，而重瓦斯保護(hù)主要是在斷路器跳閘之中，對(duì)氣體發(fā)生速度進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)氣體的特點(diǎn)和成分進(jìn)行分析，從而對(duì)故障出現(xiàn)的原因和位置以及嚴(yán)重性等進(jìn)行間接性的推測，當(dāng)變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重的突發(fā)性的故障時(shí)，就會(huì)將電源切斷或自動(dòng)報(bào)警。

三是在過流保護(hù)設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)配電變壓器出現(xiàn)外部故障導(dǎo)致變壓器繞組過流時(shí)，亦或是變壓器的內(nèi)部存在故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)與瓦斯保護(hù)作為后備保護(hù)。所以應(yīng)在配電變壓器中進(jìn)行過流保護(hù)設(shè)計(jì)，在過流保護(hù)過程中，主要是在變壓器啟動(dòng)時(shí)的最大電流負(fù)荷進(jìn)行整定保護(hù)的裝置，能有效地預(yù)防中低壓側(cè)的母線故障。所以必須針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。首先在對(duì)低壓配電變壓器進(jìn)行過流保護(hù)時(shí)，由于配電變壓器的低壓側(cè)主要采取的三相三卷式的變壓器，所以高壓和中壓的阻抗保護(hù)難以保護(hù)低壓側(cè)的短路，難以滿足相鄰元件的后備保護(hù)，所以在低于和中壓以及高壓側(cè)就、則應(yīng)安裝復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)裝置，結(jié)合零序方向?qū)嵤╅g隙保護(hù)和過流保護(hù)。其次是在高壓配電變壓器實(shí)施保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，由于變壓器的高壓側(cè)過流保護(hù)對(duì)低壓側(cè)的母線的靈敏系數(shù)規(guī)定之后，變壓器的低壓和高壓側(cè)的斷路器和短路器上均應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的過流保護(hù)裝置，若低壓側(cè)的母差保護(hù)校驗(yàn)停運(yùn)開關(guān)故障和故障拒動(dòng)等故障時(shí)，就可以利用這一裝置給低壓側(cè)的母線實(shí)施后備保護(hù)和主保護(hù)。但是為了避免弧光短路等非金屬性的故障時(shí)，導(dǎo)致阻抗保護(hù)的靈敏度不足情況的出現(xiàn)，我們就應(yīng)在高壓側(cè)設(shè)置保護(hù)變壓器熱穩(wěn)定的過流保護(hù)，從而更好地結(jié)合變壓器熱穩(wěn)定的要求，對(duì)其整定值進(jìn)行確定。最后是當(dāng)相間后備保護(hù)按遠(yuǎn)后備原則配置時(shí)，應(yīng)躲過被保護(hù)變壓器所連接相鄰線路發(fā)生一相斷線時(shí)流過保護(hù)安裝處的負(fù)序電流，并與相鄰線路零序電流保護(hù)的后備段在靈敏度上配合，以防止負(fù)序過電流保護(hù)非選擇性動(dòng)作[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，在整個(gè)配電變壓器運(yùn)行中，繼電保護(hù)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理將直接對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行帶來影響，所以為了確保繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，作為新時(shí)期背景下的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)人員，必須切實(shí)掌握其設(shè)計(jì)內(nèi)容，在日常工作中切實(shí)加強(qiáng)有關(guān)專業(yè)技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，盡可能地確保配電變壓器的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，從而采取有效的設(shè)計(jì)措施，切實(shí)掌握其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，尤其是應(yīng)加強(qiáng)差動(dòng)保護(hù)設(shè)計(jì)工作的開展，才能更好地強(qiáng)化瓦斯保護(hù)設(shè)計(jì)和過流保護(hù)設(shè)計(jì)，從而最大化的確保配電變壓器運(yùn)行的高效性，提高電力服務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]陳良杰.對(duì)電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的探討[J].通訊世界，2014，24：210-211.

[2]周海鯤.配電變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)[J].中國新通信，2015，09：123.

[3]周帆.關(guān)于配電變壓器的繼電保護(hù)的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，16：52.