基于220kV变电站变压器运行与继电保护探究

邵军

（国网安徽省电力公司霍山县供电公司 安徽霍山县 237200）

基于220kV变电站变压器运行与继电保护探究

邵军

（国网安徽省电力公司霍山县供电公司 安徽霍山县 237200）

220kV变电站是电网系统常用电压等级，是电网的重要组成部分，其变压器运行情况与继电保护情况对整个电网系统运行稳定、安全与否具有巨大影响。基于220kV变电站变压器，本文着重阐述了变压器运行及其异常情况，变电站变压器继电保护常见故障，并提出了一些220kV变电站变压器运行及继电保护优化措施，旨在提高变压器运行稳定可靠性，保障继电保护正常运行。

220kV；变电站变压器；运行；继电保护

前言

诚然，当前我国电网系统建设日臻完善，电网系统运行自动化、信息化水平有了大幅提升，但变电站变压器运行与继电保护过程中仍受许多因素影响，难以从根本上彻底避免继电保护故障的发生。而故障的发生无疑会给变压器安全运行造成不利影响。220kV作为常用电压等级，对其变电站变压器运行与继电保护进行研究是减少故障发生的前提与基础。

1 220kV变电站变压器运行及异常分析

在电网系统中，变电站变压器的主要作用就是用于改变系统工作电压，其运行大致过程是：将从电厂输出的电压进行升压处理转变为高压电，传输至较远供电区域，当电能到达用户附近后在对高压电进行降压处理，转变为低压电，从而满足不同用户用电需求，实现电能的正常供配[1]。在变电站这一工作过程中，电压由高到低调节的实现是依靠变压器来得以完成的，也就是说变压器的正常运行是保障变电站功能正常发挥，电压正常及时调节，整个电网系统稳定运行的重要前提条件。只有变电站变压器运行正常，用户生产生活所需电能才能正常输送。

但由于温度、天气、作业人员等各种因素的影响，使得220kV变电站变压器在日常运行过程中不可避免的会发生异常情况，主要表现在：变压器内部温度不断升高，油面持续降低，导致变压器工作电流异常。造成变压器运行异常的原因主要有外部短路、超负荷运行等。作为变电站最核心、最关键部件，必须要采取保护措施来保障变压器正常稳定运行，实施继电保护。根据保护对象的不同，220kV变电站变压器继电保护装置主要有电流差动保护、过负荷保护和瓦斯保护等。

2 220kV变电站变压器继电保护常见故障

2.1 干扰故障

从电力电磁学角度分析，变电站变压器运行是依据磁场作用来实现对传输电能电压调节的，这一工作方式说明变电站变压器在日常运行过程中由于传输距离较远，传输线路位于户外，可能会因受到电磁干扰而使自身运行稳定性、安全性下降。变压器断路自身故障、一次系统故障、工作人员接触外壳故障等是220kV变电站变压器运行中几种常见的电磁干扰，而高压开关场是220kV变电站变压器主要干扰源[2]。一旦变压器在运行过程中遭受电磁干扰，电能传输就会受到阻碍，且干扰还会与被干扰的回路和设备之间形成回路，使变压器传输电压不稳定。

2.2 电压故障

变电站变压器工作环境较差，在运行过程中会受到多种外界因素的共同影响，而在各种因素的共同影响下，变压器运行稳定性与电能电压传输可靠性会受到严重威胁与阻碍，引发变压器运行电压异常、电压故障，甚至导致传输中断。若发生了电压故障没有得到及时解决，很容易进一步造成变压器内部故障，在影响变压器运行电压稳定性的同时，还会给变压器本身造成一定损伤。

3 220kV变电站变压器运行与继电保护优化措施

3.1 及时有效处理运行异常

当220kV变电站变压器运行出现异常时，必须要在发现后的第一时间内做出恰当的处理措施。根据以往经验总结与运行异常的具体表现，最快找出异常发生的具体位置，并分析异常发生的原因[3]。对变压器油箱油位、油色进行检查，对油温进行检测，查看油位、油温是否正常；加强对变压器工作电流、电压的状态监测，确保当电流或电压异常时，及时发现，及时处理。如，漏油时，油位降低会导致瓦斯继电保护动作转变为发送信号，需要及时修补漏油部位，恢复油位正常高度。另外，还需要对主接线、隔离开关等进行详细检查，及时消除安全隐患。

3.2 优化设备操作

变电站变压器运行依托于各种设备的正常运行以及设备整体运行的协调、稳定可靠。优化设备操作，可以有效减少变压器运行过程中故障的发生，减少由设备故障给变压器运行所带来的影响。对于220kV变电站变压器来说，送电应选取有载分接开关模式，当设备处于送电状态时，应对装有保护装置的电源侧进行充电，且其电源的断开应最后进行；当送电操作终止时，必须要对设备中性点进行及时接地处理。考虑到变电站会定期进行一次大修，对于大修后的变压器，在将其投入运行前应进行相位测定，以保证变压器相位正常，同时对于空载电流的拉合应控制在一定范围内，通常不超过2A[4]。除了变压器之外，还需要对其他设备操作进行优化处理，优化其他设备操作同样需要严格按照配套的使用说明与相关操作规范对设备进行使用，并定期对设备进行检修维护，更换损坏严重、老化严重零部件。

3.3 做好各项保护措施

保障220kV变电站变压器安全稳定运行，继电保护工作良好，减少各类故障发生，需要全面做好各项保护措施，包括状态保护、运行保护、防干扰保护等。对变压器运行状态进行保护需要使用继电状态保护来实现，继电状态保护中提供有过流保护、差动保护与气体保护，可以针对变压器运行过程中的不同状态采取相应的状态保护。由短路造成的变压器过流故障，需要采用过流继电保护将其消除；由负荷过大、短路等引起的变压器运行故障可以采用差动保护来将其消除，通过防止变压器跳闸从而保障变压器稳定运行；气体保护的主要对象是油箱，根据油箱可能出现的漏油、变色等异常现象，采用预防控制策略对油箱状态进行监测与调控，减少油箱故障发生，为变压器的正常运行营造良好环境。

防干扰保护，主要是消除继电保护装置在运行过程中所受到的一切干扰，从而保障继电保护装置保护功能正常发挥。它是220kV变电站变压器继电保护中的一个重要保护部分，主要有防护干扰源、防回路干扰和防配线干扰等。防护干扰源，顾名思义就是对干扰的来源进行防护，从源头上杜绝干扰对变压器运行产生的影响，主要是通过降低接地电阻，保证变压器电位来实现的。防回路干扰通过主动切断一次回路、二次回路耦合方式，并安装屏蔽线，从而消除回路中存在的一切干扰，提高变压器抗干扰能力[5]。防配线干扰利用继电保护作用来消除配线因素对变压器运行产生的负面影响，提高变压器配电运行稳定性。

运行保护需要通过继电保护装置来保障变压器安全稳定运行。这就需要通过定期检查与维护来保障继电保护装置能够正常工作，并严格遵循继电保护装置原则与相关规范来对各种保护装置进行操作。依据实际需要可以采用一体化方式来对所有继电保护装置进行统一规范的使用，以提高继电保护装置整体工作效率，发挥运行保护功能，为变电站变压器运行提供安全保障机制。

总而言之，完善220kV变电站变压器运行与继电保护，还必须要全面做好各项检查与保护、维护工作，具体内容见图1。

4 总结

变电站变压器在电网系统中的重要作用不言而喻，而220kV变电站变压器在我国电网中占据较大一部分比例，对其运行与继电保护进行研究是减少变压器故障发生，保障变压器稳定可靠运行的重要工作。随着我国电网建设规模的不断扩大与建设的日益成熟，变电站工作者必须要全面做好各项保护工作，为变压器的安全、稳定、可靠运行提供良好条件。

图1 220kV变电站变压器继电保护措施

[1]林中海.220kV变电站变压器运行及其继电保护措施探究[J].电子制作，2014，19：196.

[2]于舒琴.关于220kV变电站变压器运行与继电保护措施的探析[J].低碳世界，2014，23：95～96.

[3]高华为.浅谈220kV变电站变压器运行和继电保护措施[J].机电信息，2011，09：18～19.

[4]许凯，丛会鸾，魏延路.浅谈220kV变电站运行中继电保护回路系统的应用[J].科协论坛（下半月），2013，11：92～93.

[5]郭坚.220kV新城湾变电站变压器中性点接地方式改造及实施[D].华北电力大学，2013.

TM406

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1004-7344（2016）20-0085-02

2016-6-27