基于500kV电力变压器的继电保护问题研究

刘洋

摘 要：500 kV电力变压器在当前发电厂和变电站中有广泛应用，是电力系统中的主要设备之一，一旦它的运行出现故障就会导致电厂供电质量下降，电网难以正常工作，会给电力企业带来巨大经济损失。因此，加强对500 kV电力变压器继电保护的重视，把握其运行的特点和规律，对可能出现的问题进行事前分析和解决，从而降低电力供电系统的运行风险，使其可以更好的为社会提供供电服务。

关键词：500 kV；电力变压器；继电保护

中图分类号：TM588 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）27-0113-02

随着电力能源在社会发展中的重要性不断凸显，500 kV电力变压器的运行质量也逐渐受到了人们的广泛关注，它是电力系统中关键设备之一，关系着整个电力系统的运行状况。

对于电力企业来说，要想保证供电服务质量的良好，就必须要在结合自身实际的基础上，重点关注500 kV电力变压器的继电保护，对于其运行过程中出现的问题，需要及时发现并解决，确保其具有较高的灵敏度和可靠性，降低安全隐患的发生。

1 500 kV电力变压器的继电保护装置

从500 kV电力变压器的实际应用来看，它的继电保护装置基本性能包含有灵敏性、可靠性以及快速性等。

首先，灵敏性指的是采用灵敏系数来予以表示的，继电保护装置的灵敏系数越高就表示它对故障反应的能力越好[1]；

其次，可靠性指的是在继电保护过程中，继电保护装置不会出现拒动作；

第三，快速性指的是继电保护装置对于异常和故障问题进行消除时的时间成本较低。

由于供电系统包含有多个关键设备，因此，继电保护装置的应用就显得十分有必要，它可以在检测供电系统运行情况、控制断路器工作以及故障问题记录等方面都发挥着不可替代的作用。

2 500 kV电力变压器继电保护装置的常见问题

2.1 500 kV电力变压器方面

一般情况下，500 kV电力变压器常见的故障主要集中发生在油箱部位，表现形式有两种，即油箱内部和外部。油箱内部故障主要包括有高低压侧绕组间的相间短路、轻微匝间短路、中性点接地系统的侧绕组处单相接地短路以及铁芯绕损烧坏等等；而外部故障则主要表现为绝缘套管和引出线上发生相间短路和接地短路等。

电力变压器内部一旦发生故障，就会产生电流和电弧、给绕组绝缘以及铁芯等的损坏现象，甚至于还会导致变压器受热分解出大量的气体，由此而引起爆炸，这就需要继电保护装置第一时间有效的解除内部故障[2]。

2.2 500 kV电力变压器继电保护常见的问题

2.2.1 瓦斯保护

在500 kV电力变压器的继电保护装置中，会因为变压器在滤油和加油时没有及时的将内部空气排出，导致变压器在运行时油温升高逐步排出空气，进而引起瓦斯保护信号动作，与此同时，还会不同程度的受到500 kV电力变压器穿越性短路的影响，容易引起瓦斯保护信号动作。

2.2.2 差动保护

这种保护形式主要是通过对500 kV电力变压器的高压侧和低压侧电流大小和相位差别进行利用，这样就可以实现保护作用。需要注意的是，差动保护的灵敏度比较高，可以对各种故障进行无延时的选择性切除，而且切除的准确度也很高。差动保护的基本构成，如图1所示。

变电器内部发生故障，则I=I1+I2+I3=I；如果是外部故障或是无故障的话，则I=I1+I2+I3=0。

2.2.3 过励磁保护

在500 kV电力变压器的运行过程中，如果在它的高压侧出现500 kV的高压，那么在此期间变压器的磁密度就会接近饱和状态，一旦这个时候出现频率降低和电压升高等现象，就会特别容易引起变压器发生过励磁现象[3]。而过励磁保护正式基于这种原理来反映过励磁所导致的过电流的，有助于变压器使用寿命的延长。

2.2.4 过电流保护

这种保护形式属于是瓦斯保护和差动保护的后备，一般来说，可以依据变压器的容量和短路电流的不同状况进行过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序电流启动的过电流保护等等，其中，过电流保护主要适用于降压变压器中；复合电压启动的过电流保护则是应用在升压变压器中，而负序电流启动的过电流保护则主要是应用在63 MV——A及其以上的大容量升压变压器中。

3 对于继电保护装置常见问题的解决

3.1 瓦斯保护方面

3.1.1 轻瓦斯误动处理

瓦斯保护先是警报出轻瓦斯的动作信号，之后再进一步演变为重瓦斯动作跳闸。一旦出现轻瓦斯误动，首先要明确故障的产生原因，确定是变压器本体故障还是其他故障所导致的，其次再对变压器的油位以及气体继电器充其量进行检查，最后再进行信号的复归。

3.1.2 重瓦斯误动处理

和上述流程一样，先对故障的原因查明，确定故障是由何种原因导致的保护误动作，如果电力变压器没有出现故障且气体继电器也正常的话，就可以判断为是二次回路所导致的误动跳闸。

3.2 差动保护方面

首先，采用专业工具对各侧各相电流的有效值和相位进行详细准确测量，保证整定计算值的准确无误，同时还要对差动保护的整定值进行核算，差动保护的整定，如图2所示，重视运行管理和定期检验工作。

其次，如果是因为接线错误所导致的差动保护误动或拒动的话，就需要按照施工图纸进行正确安装，确保设备外部二次回路接线正确，并对保护装置的控制系统、信号系统以及测量系统等内部接线进行严格检查和核定，保证接线的正确无误。

3.3 检查工作的合理性

如果500 kV电力变压器继电保护装置出现误动故障，一般采用的是逆序检查法来对保护装置和二次回路进行严格检查。这种方法是从故障的错误结果出发，通过继电保护动作原理逻辑图来进行分级逐层的查找，一旦发现动作需要的条件和实际状况不相吻合，就可以确定出故障的根源所在。

4 结 语

500 kV电力变压器在现代发电厂和变电站中有广泛应用，在科技的带动下，它的运行维护水平得到了显著提高，但是，从近几年的500 kV电力变压器运行实际来看，整定错误、接线错误以及调试质量低下等等因素都会对变压器继电保护装置的正常运行带来不利影响，对于这一问题的解决，需要先确定出故障的源头和原因，之后采取相应解决措施，确保电力变压器的安全稳定运行。

参考文献：

[1] 李文兵.基于500 kV电力变压器的继电保护问题的研究[J].中国新技 术新产品，2015，（23）：25-26.

[2] 温源.500 kV电力变压器继电保护问题探析[J].中国电力教育，2013， （36）：209-210.

[3] 关景辉.电力变压器继电保护相关问题探讨[J].科技创业家，2013，（14）： 121-121.

[4] 温源.500 kV电力变压器继电保护问题探析[J].中国电力教育，2013， （36）：209-210