王榮輝 張彬 郭亮

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摘要：配電設(shè)備的變壓器運(yùn)行和繼電保護(hù)對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響，結(jié)合高壓配電設(shè)備的變壓器，對(duì)其運(yùn)行及其繼電保護(hù)進(jìn)行分析。高壓配電設(shè)備的變壓器運(yùn)行過(guò)程中容易受到各種因素影響，使得配電設(shè)備的變壓器無(wú)法達(dá)到圓定值或者電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致配電設(shè)備的變壓器輸電故障。基于此，本文闡述了配電設(shè)備變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，對(duì)配電設(shè)備中的變壓器運(yùn)行問(wèn)題及其繼電保護(hù)進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：配電設(shè)備;變壓器;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求;問(wèn)題;繼電保護(hù)

變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。按相數(shù)可以分為：?jiǎn)蜗嘧儔浩鳌⑷嘧儔浩?按冷卻方式分為干式變壓器、油浸式變壓器;按用途分為電力系統(tǒng)中的變壓器、儀用變壓器、試驗(yàn)變壓器以及特種變壓器。

一、配電設(shè)備變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求分析

配電設(shè)備變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求主要表現(xiàn)為：

(1)合理調(diào)整變壓器負(fù)載。一般采取調(diào)整變壓器間的負(fù)載經(jīng)濟(jì)與削峰填谷的措施。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目的是降低變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本，提高整體輸送的經(jīng)濟(jì)效益，因此需要綜合考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)。在變壓器運(yùn)行中，負(fù)載變化與無(wú)功功率損耗和有功功率損耗之間呈非線性變化，當(dāng)有功功率損耗和無(wú)功功率損耗在最低點(diǎn)時(shí)，就是變壓器的最佳有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)和最佳無(wú)功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)。

(2)合理選擇運(yùn)行方式。合理選擇變壓器運(yùn)行方式是實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效途徑，并且需要根據(jù)變壓器的實(shí)際采取相應(yīng)措施。

(3)合理配置變壓器。及時(shí)更新舊變壓以及合理選擇新增變壓器。

二、配電設(shè)備中的變壓器運(yùn)行問(wèn)題分析

配電設(shè)備的變壓器運(yùn)行問(wèn)題主要表現(xiàn)為：

(1)電壓?jiǎn)栴}。配電設(shè)備的變壓器運(yùn)行過(guò)程中，受到水分、氣體、溫度等因素影響，造成配電設(shè)備的變壓器輸電故障，也使得變壓器輸電電壓不穩(wěn)定。當(dāng)輸電線路電力負(fù)荷過(guò)重時(shí)，配電設(shè)備的變壓器會(huì)由于磁場(chǎng)、內(nèi)部信號(hào)等原因造成電壓異常，損壞變壓器內(nèi)部零部件;配電設(shè)備的變壓器外部線路短路時(shí)，造成變壓器內(nèi)部油面降低、溫度升高，電壓不穩(wěn)定;當(dāng)配電設(shè)備的變壓器氣體不正常時(shí)，經(jīng)常發(fā)生信號(hào)跳躍，油箱無(wú)法正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響配電設(shè)備的變壓器的安全性和穩(wěn)定性。

(2)繼電干擾問(wèn)題。配電設(shè)備的變壓器在磁場(chǎng)作用下，變換高低壓，分配到電力用戶端，在實(shí)際應(yīng)用中配電設(shè)備的變壓器繼電保護(hù)裝置容易受到以下幾方面的電磁干擾：其一，工作人員在靠近配電設(shè)備的變壓器的地方使用電話機(jī)，或者接觸變電器外殼產(chǎn)生火花放電;其二，配電設(shè)備的變壓器自身零部件出現(xiàn)運(yùn)行故障;其三，雷擊、大雨等對(duì)配電設(shè)備的變壓器一次系統(tǒng)的干擾。配電設(shè)備的變壓器受到電磁干擾時(shí)，會(huì)影響輸電線路的運(yùn)行，并且受到電磁干擾的設(shè)備和回路通過(guò)多種方式和電磁干擾源組成回路，嚴(yán)重影響配電設(shè)備的變壓器的輸電電壓，造成嚴(yán)重故障。在實(shí)際應(yīng)用中，配電設(shè)備的變壓器受到的輻射干擾主要來(lái)自步話機(jī)輻射干擾和高壓開(kāi)關(guān)場(chǎng)干擾，而電壓干擾比較明顯的是同一條電纜線路的傳導(dǎo)耦合、電感耦合、電容耦合等。

三、配電設(shè)備變壓器運(yùn)行的繼電保護(hù)分析

1、變壓器運(yùn)行的繼電保護(hù)目的分析。其主要是為了保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，并且配電設(shè)備的變壓器內(nèi)的繼電保護(hù)裝置必須選擇性的對(duì)故障進(jìn)行部分自動(dòng)切斷保護(hù)，只有這樣才能迅速、快捷、可靠的對(duì)其實(shí)施保護(hù)動(dòng)作。變壓器的繼電保護(hù)是利用變壓器內(nèi)外發(fā)生故障時(shí)，由于電流、電壓、油溫等隨之發(fā)生變化，通過(guò)這些突然變化來(lái)發(fā)現(xiàn)、判斷變壓器故障性質(zhì)和范圍，繼而做出相應(yīng)的反映和處理。繼電保護(hù)動(dòng)作后，如何確認(rèn)是速斷保護(hù)動(dòng)作，可暫時(shí)解除信號(hào)音響。此外，還應(yīng)該重點(diǎn)檢查變壓器高壓引線有無(wú)明顯的故障點(diǎn)和其他明顯異常現(xiàn)象，如變壓器噴油、起火油溫過(guò)高等。如果發(fā)現(xiàn)瓦斯動(dòng)作，可基本判斷故障在變壓器內(nèi)部。

2、變壓器運(yùn)行常見(jiàn)繼電保護(hù)形式。主要有：

(1)差動(dòng)保護(hù)和電流速斷保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)和電流速斷保護(hù)是配電設(shè)備的變壓器繼電保護(hù)最常見(jiàn)的一種形式，其對(duì)于變壓器內(nèi)部零部件故障或者出線端短路故障，通過(guò)瞬間跳閘方式實(shí)現(xiàn)控制保護(hù)。

(2)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)主要是根據(jù)配電設(shè)備的變壓器的運(yùn)行情況，當(dāng)變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，在配電設(shè)備的變壓器輸電線路中設(shè)置過(guò)電流保護(hù)，用于控制和避免過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)電流事故。

(3)氣體保護(hù)。氣體保護(hù)是指在配電設(shè)備的變壓器運(yùn)行過(guò)程中，瞬時(shí)作用在控制信號(hào)上，使變壓器發(fā)生跳閘的一種保護(hù)形式，其主要用于配電設(shè)備的變壓器油箱故障或者油面降低的控制保護(hù)。

(4)溫度信號(hào)保護(hù)和過(guò)流繼電保護(hù)。溫度信號(hào)保護(hù)是指結(jié)合配電設(shè)備的變壓器的溫度信號(hào)變化狀態(tài)，檢查變壓器的異常情況和運(yùn)行故障，報(bào)障變壓器的安全、穩(wěn)定運(yùn)行;過(guò)流繼電保護(hù)是配電設(shè)備的變壓器電流速斷保護(hù)和氣體保護(hù)的一種后備保護(hù)形式，對(duì)過(guò)電流故障和變壓器外部短路故障進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)帶時(shí)限跳閘控制。

3、變壓器運(yùn)行中的繼電保護(hù)措施。主要有：

(1)合理應(yīng)用抗干擾措施。具體表現(xiàn)為：第一、降低二次回路干擾影響。為了有效降低配電設(shè)備的變壓器電磁干擾水平，可采用帶屏蔽層的電纜線路，切斷二次回路和一次回路之間的耦合，對(duì)控制室和開(kāi)關(guān)場(chǎng)接地采用有效方法，降低二次回路干擾影響。第二、降低干擾源干擾。當(dāng)高頻電流注入配電設(shè)備的變壓器時(shí)，控制設(shè)備電壓，降低變壓器接地阻抗，調(diào)整輸電線路，設(shè)計(jì)低阻抗接地網(wǎng)，降低大地和配電設(shè)備的變壓器之間的電位差，減少二次回路干擾。第三、提高裝置配線抗干擾水平。對(duì)配電設(shè)備的變壓器繼電保護(hù)裝置開(kāi)關(guān)場(chǎng)進(jìn)線位置的電容接地，通過(guò)母線將電纜線路產(chǎn)生的電磁干擾傳回，屏蔽電纜線路干擾，提高繼電保護(hù)裝置配線抗干擾水平。

(2)加強(qiáng)變壓器繼電運(yùn)行檢測(cè)。主要包括：第一、繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)。在配電設(shè)備的變壓器運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)做好檢查校驗(yàn)，抑制電流回路升流，檢測(cè)變壓器繼電保護(hù)裝置。首先，確定配電設(shè)備的變壓器定值改變范圍，調(diào)節(jié)接電線路，在檢測(cè)校驗(yàn)繼電器過(guò)程中，還要注意檢驗(yàn)回路升壓，完成這兩個(gè)檢驗(yàn)后，為了避免配電設(shè)備的變壓器出現(xiàn)繼電失誤，不能立即將插件拔掉，可等待一段時(shí)間后再拔掉。第二、嚴(yán)格控制定值區(qū)。配電設(shè)備的變壓器使用微機(jī)保護(hù)時(shí)，可通過(guò)檢查焊接點(diǎn)和機(jī)械特性，確定微機(jī)保護(hù)定值，有效控制定值區(qū)。對(duì)定值區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)劃化和一體化處理，提升配電設(shè)備的變壓器的輸電效率和輸電能力，在實(shí)際應(yīng)用中，可在接地網(wǎng)上固定大截面導(dǎo)線或者銅線，解決配電設(shè)備的變壓器定值規(guī)范問(wèn)題。第三、強(qiáng)化繼電保護(hù)裝置運(yùn)行維護(hù)。為了確保配電設(shè)備的變壓器始終處于安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)做好繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)，定期進(jìn)行護(hù)理、維修、檢測(cè)和觀察。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，配電設(shè)備的變壓器是通過(guò)電磁場(chǎng)進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，并且利用切換分接頭，有效調(diào)節(jié)高壓輸電線路中的電力負(fù)荷。電力部門(mén)應(yīng)高度重視配電設(shè)備的變壓器運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，做好繼電保護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電設(shè)備的變壓器故障，及時(shí)報(bào)警，及時(shí)切除故障，充分發(fā)揮配電設(shè)備的變壓器繼電保護(hù)作用。

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