220kV變電站變壓器運行與維護

王天佑 張浩 張曉紅

摘要：電力資源對于我國公民生活來說是非常重要的，近年來，我國人民的生活水平在不斷的提高，同時，對于供電水平的要求也越來越高。220kV 變電站作為我國供電系統中非常關鍵的部分，保證其正常的運行對于供電的穩定是至關重要的。而主變壓器是變電站眾多部件當中的核心部分，工作要做好主變壓器的運行和維護，保證公民供電系統的穩定。筆者根據自己的工作經驗，對相應的內容進行了分析和闡述，希望能夠拋磚引玉，有所幫助。

關鍵詞：220kV變電站;主變壓器;運行維護

引言：變電站是我國非常常見的一種供電設備，遍布了各個地域，其中，主變電器是比較重要的一個部件，而同時，也是容易損壞的一個部件，近年來，我國對于變電站主變壓器的運行維護給予了足夠的重視，采取了眾多有效的方法來提高主變壓器的壽命，維護供電的穩定。本文著眼于主變壓器的運行維護，探討了 220kV 變電站的相關內容，給出了一定的建議。

一、220kV變電站變壓器運行的工作原理及異常情況

（一）工作原理

作為變電站運行的重要設備，變壓器主要分為自耦變壓器、三繞組變壓器、雙繞組變壓器，也就是說，高、低壓每相共用一個繞組，在高壓繞組中抽出一個頭，將其看成是低壓繞組出線的變壓器。一般而言，電壓高低主要和繞組匝數成正比，而電流和繞組匝數成反比。

電流互感器與電壓互感器的工作原理與變壓器差不多，均是將高壓設備與母線運行大電流、電壓按照規定的比例，轉變為測量儀表、控制設備、繼電保護的小電流、低電壓，在額定運行狀態下，電流互感器的二次電流是1A或者5A，電壓互感器的二次電壓是100V。電流互感器二次繞組和負荷相連，基本趨于短路，在實際運行中，必須避免開路，要不然就會因為電壓過高，出現設備損壞與人員傷亡。

（二）異常情況

1.變壓器運行電壓異常

在變壓器運行的過程中，經常會受到很多因素的限制，比如，溫度、氣體、水分等。這些因素會對變電站變壓器的輸電情況予以阻斷，致使輸電電壓產生異常情況。其氣體狀況是致使信息跳躍的主要因素，致使變壓器油箱出現內部故障，進而導致油面發生異常情況;當變壓器負荷或外部發生短路情況的時候，非常容易增大變壓器的溫度，致使變壓器油面逐漸下降，產生電壓不穩的問題。此外，變壓器還會因為負荷過大致使出現電壓問題。因為變壓器負荷過大，通過的電荷量也會很大，致使內部磁場、信號發生異常，造成變壓器內部調壓混亂，出現電壓不穩的現象，影響了電力系統的正常運行。

2.變壓器繼電干擾異常

變電站主要就是改變輸電線路的電壓，將發電廠發出的電能輸送到較遠的地方，實現了電能的合理輸送，有效減少了電能損耗。影響220kV變電站變壓器繼電保護及自動裝置電磁干擾的因素主要包括以下幾個：一是，一次系統的干擾，如雷擊等;二是，電力系統自身故障，如短路等;三是，工作人員觸電及話機使用;四是，斷電器自身故障。在發生繼電干擾之后，就會阻斷整個輸電線路的運行，致使電磁干擾源與受干擾的二次回路進行聯接，形成一個連接回路，致使變壓器輸電電壓出現異常情況。

輻射干擾主要有兩種：高壓開關場干擾、步話機輻射干擾，其中前者是最為主要的干擾因素。開關場各種耦合，如電感耦合、電容耦合、傳導耦合均會通過同一電纜某芯線產生干擾電流，此根芯線就會產生相應的干擾電壓，并且通過終端聯接設備的共模干擾進行體現。在220kV變電站變壓器運行中，其繼電保護與控制設備都是安裝在開關場里，所以，開關場干擾成為主要的干擾因素。

二、220kV變電站變壓器運行維護措施

（一）變壓器運行狀態措施

變壓器運行狀態中需要進行全方位監控，有效降低了外部短路與過負荷致使的輸電風險，有效提高了變電站輸電的工作效率，減少了經濟成本，其具體操作如下：一是，進氣保護。在開展進氣保護的時候，主要就是對變壓器油箱內部故障與油面下降情況予以調整，進行電壓的預防性調整，減少信號跳閘現象，檢測變壓器運行狀態。二是，電流速斷保護與差動保護。在防御變壓器內部故障的時候，需要全面把握變電器的運行狀況，減少引出線的相間短路、接地短路等情況，避免出現變電站跳閘現象。三是，過流繼電保護。加強由于外部短路造成電流短路現象的控制，預防電流跳閘現象的發生。

變壓器繼電保護主要就是對電力系統元件的保護，單獨控制電力系統元件的繼電保護裝置，在發生異常情況的時候，可以馬上予以處理，避免損失擴大。通過對故障元件的快速隔離，斷開故障元件，降低其對電力系統的損壞，滿足電力系統正常運行的需求。

（二）變壓器繼電運行措施

1.繼電保護裝置檢驗

對變壓器繼電運行狀況進行檢驗，升流抑制檢驗電流回路，檢測繼電保護裝置。在變壓器運行中，通過對繼電器的檢測，明確改變定值范圍，進而改變接電線路。在檢驗繼電器的時候，還要對回路升壓情況進行檢驗，完成檢驗之后，不可以拔除插件，避免發生繼電失誤的情況。

2.保護裝置維護措施

加強對變壓器裝置的定期檢測、維修、保養，保證實際運行中不會出現裝置故障。要想有效實現變壓器裝置的維護，就要加強定期檢查工作的開展。在電力系統運行中，經常出現短路、設備外殼出現火花、變壓器發熱等情況，此時一定要進行及時處理，降低斷路器故障的發生率，保證電力系統的正常運行。比如，型號SC10-315/38.5，干式變壓器，為某220kV變電站站用變壓器，2010年投運。在2011年，變壓器運行發熱，變壓器溫控器控制線距離變壓器本體太近，受熱后破壞控制線絕緣層，變壓器本體出現損傷點。變壓器返廠維修，對溫控器控制線重新走線，改變位置。并對其他變壓器類似情況進行了整改。

（三）變壓器抗干擾措施

為了保證220kV變電站繼電保護及自動裝置的有效運行，一定要確保二次電子設備自身具有相應的抗電磁干擾性能，通過相關處理，使傳輸到二次電子設備上的電磁干擾低于設備本身承受水平。首先，在干擾源處降低干擾。減小設備接地阻抗，在流入高頻電流的時候，控制電位，調整輸電線路。并且構建低阻抗接地網，盡量縮小220kV變電站的電位差，防止出現二次回路干擾。其次，在二次回路上降低干擾。要想有效降低變電站的電磁干擾水平，一定要重視二次回路抗干擾能力的提升，使用帶屏蔽層的電纜。與此同時，針對開關場與控制室而言，可以采取兩端接地的方式，合理運用二次抗電磁干擾措施，保證變電站的正常運行。通過兩端接地方式的運用，可以減小暫態感應電壓，屏蔽感應電流，抵消暫態電流產生的磁通，實現了抗電磁干擾的目標。

結束語

電力行業對于我國來說是非常重要的，近年來，我國人民的生活水平有了非常大的發展，在這種情況下，對于電力的穩定性要求也是非常高。目前，我國 220kV 變電站是電力供應系統當中非常重要的一個部分，對于電力的供應起到了舉足輕重的作用，而在 220kV 變電站中，主變壓器又是非常核心的部件，做好其運行維護是保護電力系統正常運行的關鍵。本文詳細闡述了在主變壓器運行過程中課程出現的故障，和運行維護的原則、措施以及需要注意的問題，希望對我國的供電系統有所幫助。

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