電氣運行中高壓設備的保護問題

陳厚斧

太鋼不銹鋼股份有限公司 山西 太原 030003

引言

目前,我國的高壓線路經常會出現系統電壓偏低、系統電壓偏高、頻率異常、系統振蕩、開關跳閘或失靈、母線故障等問題來影響電氣的正常運行,同時工作人員在保護線路問題時生命安全也會受到影響。由于我國目前對于這方面的經驗還比較匱乏,所以在通過借鑒一些發達國家的成功經驗之時,也要通過自己的研究探索,得出實質解決的方法。

1 電氣系統構成

一般來講,電氣系統主要包括電氣一次系統以及二次系統。首先,所謂電氣一次系統作用是電能的分配以及交換,主要包括斷路器、變壓器、避雷器、互感器、電容器、消弧線圈等。電氣一次系統的設備是電流大以及電壓高的設備,屬于強電設備;其次,電力二次系統是對電力一次系統設備進行保護、調節、監測以及控制的相關設備系統,主要包括各種繼電保護裝置、監控設備、通信設備等。電氣二次系統的設備是電流小以及電壓小的弱電設備。

2 高壓線路保護

高壓線路保護是一項十分復雜的工作,主要的目的是保障電網的安全性以及穩定性,對電網運行具有十分重要的意義。當前,我國的高壓線路保護工作主要包括主保護工作以及后備保護工作,對技術人員的科學技術水平以及綜合素質要求較高。在實際工作中,高壓線路保護工作涉及到方方面面的工作,工作任務比較多且較為復雜,應當結合線路特點及實際綜合判斷并加以解決。例如,當前比較常見的電力線路是220k V 功率的線路,該線路由于采用合環運行模式,在配電以及輸電過程中具有良好表現。

3 高壓線路保護事故處理的基本對策

系統電壓低;針對高壓線路系統電壓低的故障,我們主要通過兩種方式進行處理：一方面,通過檢查有關表計及設備情況,判斷是否測量回路異常;另一方面,當證實為系統電壓低時,應該對系統電壓做及時的調整,提高機組無功出力;系統電壓高：若為某臺機組無功輸出異常引起,需要調節無功輸出至正常值;在電壓仍過高時,應在允許范圍內盡量減少各臺機組的無功輸出。若由于網絡結構變化引起電壓偏高,則部分線路負荷異常,此時應適當調整各臺機組的有、無功出力;頻率異常：頻率偏差超過±0.2Hz時,調整運行機組出力,直至頻率恢復正常。如果系統頻率異常引起發電機頻率保護動作,則需要按有關規定做進一步處理;系統振蕩：首先,檢查是否由發電機失磁引起,若是,則應將失磁機組與系統解列。其次,盡量增加手動狀態下的AVR 輸出,對于自動狀態AVR 則應任其動作。第三,如果頻率過高,應該減少發電機的有功。需要特別注意的是,系統振蕩時不得擅自變更主接線方式,而且必須嚴格監視運行線路限額。

4 電氣運行中高壓設備的保護措施

4.1 調壓整流變壓器 在冶金煉鐵廠設備實際應用當中,可以對其調壓接線形式進行優化,以此起到較好的節能降耗目標。具體來說,可以對以往獨立角形補償繞組結構調壓整流變壓器進行取消,對新型雙卷降壓二次角形接線進行應用,將粗調線圈按照三角型線路連接,在三角型內部,應用粗調線圈同時作為補償線圈進行應用,對設備內部整流變當中具有的毒力補償繞組進行取消,將粗調繞組同補償繞組進行合并,通過該方式即能夠對變壓器整體損耗進行有效的降低。同時,可以對三繞組調壓整流變壓器進行應用,同電氣容量相比,其具有1.5倍的結構容量,使用第三繞組進行有在調壓,對大型整流變存在的獨立補償繞組進行取消,將粗調繞組同補償繞組合并,也能夠降低變壓器損耗。

4.2 設備改造維護 在冶金煉鐵廠的電器設備節能工作當中,做好其改造與維護也十分重要。具體來說,其主要包括有兩方面內容：第一,干式變壓器。在電解鋁廠運行當中,干式變壓器將產生較大的熱量,能耗方面同其余電氣設備相比較高。在部分企業運行中,對其沒有形成充分的重視,存在將其在低壓供電室中通其余設備一起使用的情況。該種情況的存在,則會使其在運行中產生較大的熱量,對附近的電氣設備產生威脅,對生產安全造成了隱患。而在實際低壓配電室熱量降低方面,也將因此損耗較多的能源,提升了企業運行能耗。對于該種情況,可以在生產中獨立放置干濕變壓器,單獨對其進行降溫處理,避免其在運行中同其余設備間存在干擾。通過該方式的應用,不僅能夠實現安全事故問題的有效避免,且能夠在對企業成本降低的情況下起到節約能源的效果;第二,變壓器改造維護。在電解鋁企業節能改造工作開展中,對變壓器進行改造、保護十分關鍵。變壓器是企業當中常見的電氣設備,且將一直處于運行狀態,如果缺少日常的維護工作,則可能出現能耗不斷加大的情況。對于該情況,工作人員即需要能夠積極升級冷卻系統,定期做好其檢查維護,安排專人負責該項工作,通過該方式保證其能夠始終處于良好的運行狀態當中,避免出現提升能耗問題。

4.3 重視引線的作用 在實際實施電力系統高壓電氣試驗過程中,經常受到諸多因素的影響,無法保證試驗質量,也增加了安全隱患。所以,必須采取合理措施解決問題,從而提高電力系統高壓電氣實驗技術的整體質量。為了進一步提升試驗效果,應當重視引線的作用,尤其是一定要拆除電阻值達到了幾百兆歐的絕緣帶,否則將在介質上增大幾百兆歐的電阻,增加介質的損耗程度。因此,為了最大程度地提高電力系統高壓電氣試驗技術的質量,應當高度重視引線,通過采取合理措施解決絕緣帶問題。技術人員在實施常規性絕緣試驗期間,運用兆歐表測量高壓電氣設備的絕緣電阻,然后根據測量結果判斷設備的絕緣故障,并采用科學的措施處理問題,從而提升高壓電氣試驗的效果,促進電力系統穩定運行。

4.4 高壓線路中電氣運行的安全 在對高壓線路運行下的電氣設備進行保護時,操作人員經常會發生電擊觸電事件,主要是由于高壓線路斷電后線路中仍然會帶電,從而就會出現觸電現象。中性線帶電的原因主要是由于高壓線路和電氣設備之間有泄漏電流的情況,這樣就會發生一定的電壓降,導致出現一定的電壓也是常見的現象。但是,一旦電壓降增大到一定值,就有可能導致安全事故發生。當然,中性線上也有可能感應雷電出現電涌電壓,電涌電壓也會給高壓線路電氣運行保護人員造成傷害。因此,在對高壓線路運行下的電氣設備進行保護時,一定要保證中性線是斷開的,以確保電氣運行的安全。當中性線外面包有絕緣層時,中性線帶點不會影響到電氣設備運行的安全。

4.5 系統電壓過高 首先,如果檢測到冶金煉鐵廠的某臺機組的電壓輸出出現過高的問題,應當及時調整輸出電壓,促使電壓達到正常范圍;其次,經過調節后,電壓依舊較高,應當減少機組的無功輸出,促使電壓降低;最后,如果發現是有線路異常導致電壓偏高,應當采取合理方式調節機組的電壓輸出。此外,應當按照由高到低的順序調節電廠的無功設備。

結語

綜上所述,高壓線路保護對于我國電氣設備運行的穩定性以及安全性具有重要意義,相關工作人員應當對電氣運行中的高壓線路保護問題加以分析和研究,從而提高自身的專業水平以及綜合素質,針對電氣運行的高壓線路保護問題,應當結合實際,采取合適的方式加以解決,從而保障電氣運行的高效性以及安全性。