电气运行中高压设备的保护问题

陈厚斧

太钢不锈钢股份有限公司 山西 太原 030003

引言

目前,我国的高压线路经常会出现系统电压偏低、系统电压偏高、频率异常、系统振荡、开关跳闸或失灵、母线故障等问题来影响电气的正常运行,同时工作人员在保护线路问题时生命安全也会受到影响。由于我国目前对于这方面的经验还比较匮乏,所以在通过借鉴一些发达国家的成功经验之时,也要通过自己的研究探索,得出实质解决的方法。

1 电气系统构成

一般来讲,电气系统主要包括电气一次系统以及二次系统。首先,所谓电气一次系统作用是电能的分配以及交换,主要包括断路器、变压器、避雷器、互感器、电容器、消弧线圈等。电气一次系统的设备是电流大以及电压高的设备,属于强电设备;其次,电力二次系统是对电力一次系统设备进行保护、调节、监测以及控制的相关设备系统,主要包括各种继电保护装置、监控设备、通信设备等。电气二次系统的设备是电流小以及电压小的弱电设备。

2 高压线路保护

高压线路保护是一项十分复杂的工作,主要的目的是保障电网的安全性以及稳定性,对电网运行具有十分重要的意义。当前,我国的高压线路保护工作主要包括主保护工作以及后备保护工作,对技术人员的科学技术水平以及综合素质要求较高。在实际工作中,高压线路保护工作涉及到方方面面的工作,工作任务比较多且较为复杂,应当结合线路特点及实际综合判断并加以解决。例如,当前比较常见的电力线路是220k V 功率的线路,该线路由于采用合环运行模式,在配电以及输电过程中具有良好表现。

3 高压线路保护事故处理的基本对策

系统电压低;针对高压线路系统电压低的故障,我们主要通过两种方式进行处理：一方面,通过检查有关表计及设备情况,判断是否测量回路异常;另一方面,当证实为系统电压低时,应该对系统电压做及时的调整,提高机组无功出力;系统电压高：若为某台机组无功输出异常引起,需要调节无功输出至正常值;在电压仍过高时,应在允许范围内尽量减少各台机组的无功输出。若由于网络结构变化引起电压偏高,则部分线路负荷异常,此时应适当调整各台机组的有、无功出力;频率异常：频率偏差超过±0.2Hz时,调整运行机组出力,直至频率恢复正常。如果系统频率异常引起发电机频率保护动作,则需要按有关规定做进一步处理;系统振荡：首先,检查是否由发电机失磁引起,若是,则应将失磁机组与系统解列。其次,尽量增加手动状态下的AVR 输出,对于自动状态AVR 则应任其动作。第三,如果频率过高,应该减少发电机的有功。需要特别注意的是,系统振荡时不得擅自变更主接线方式,而且必须严格监视运行线路限额。

4 电气运行中高压设备的保护措施

4.1 调压整流变压器 在冶金炼铁厂设备实际应用当中,可以对其调压接线形式进行优化,以此起到较好的节能降耗目标。具体来说,可以对以往独立角形补偿绕组结构调压整流变压器进行取消,对新型双卷降压二次角形接线进行应用,将粗调线圈按照三角型线路连接,在三角型内部,应用粗调线圈同时作为补偿线圈进行应用,对设备内部整流变当中具有的毒力补偿绕组进行取消,将粗调绕组同补偿绕组进行合并,通过该方式即能够对变压器整体损耗进行有效的降低。同时,可以对三绕组调压整流变压器进行应用,同电气容量相比,其具有1.5倍的结构容量,使用第三绕组进行有在调压,对大型整流变存在的独立补偿绕组进行取消,将粗调绕组同补偿绕组合并,也能够降低变压器损耗。

4.2 设备改造维护 在冶金炼铁厂的电器设备节能工作当中,做好其改造与维护也十分重要。具体来说,其主要包括有两方面内容：第一,干式变压器。在电解铝厂运行当中,干式变压器将产生较大的热量,能耗方面同其余电气设备相比较高。在部分企业运行中,对其没有形成充分的重视,存在将其在低压供电室中通其余设备一起使用的情况。该种情况的存在,则会使其在运行中产生较大的热量,对附近的电气设备产生威胁,对生产安全造成了隐患。而在实际低压配电室热量降低方面,也将因此损耗较多的能源,提升了企业运行能耗。对于该种情况,可以在生产中独立放置干湿变压器,单独对其进行降温处理,避免其在运行中同其余设备间存在干扰。通过该方式的应用,不仅能够实现安全事故问题的有效避免,且能够在对企业成本降低的情况下起到节约能源的效果;第二,变压器改造维护。在电解铝企业节能改造工作开展中,对变压器进行改造、保护十分关键。变压器是企业当中常见的电气设备,且将一直处于运行状态,如果缺少日常的维护工作,则可能出现能耗不断加大的情况。对于该情况,工作人员即需要能够积极升级冷却系统,定期做好其检查维护,安排专人负责该项工作,通过该方式保证其能够始终处于良好的运行状态当中,避免出现提升能耗问题。

4.3 重视引线的作用 在实际实施电力系统高压电气试验过程中,经常受到诸多因素的影响,无法保证试验质量,也增加了安全隐患。所以,必须采取合理措施解决问题,从而提高电力系统高压电气实验技术的整体质量。为了进一步提升试验效果,应当重视引线的作用,尤其是一定要拆除电阻值达到了几百兆欧的绝缘带,否则将在介质上增大几百兆欧的电阻,增加介质的损耗程度。因此,为了最大程度地提高电力系统高压电气试验技术的质量,应当高度重视引线,通过采取合理措施解决绝缘带问题。技术人员在实施常规性绝缘试验期间,运用兆欧表测量高压电气设备的绝缘电阻,然后根据测量结果判断设备的绝缘故障,并采用科学的措施处理问题,从而提升高压电气试验的效果,促进电力系统稳定运行。

4.4 高压线路中电气运行的安全 在对高压线路运行下的电气设备进行保护时,操作人员经常会发生电击触电事件,主要是由于高压线路断电后线路中仍然会带电,从而就会出现触电现象。中性线带电的原因主要是由于高压线路和电气设备之间有泄漏电流的情况,这样就会发生一定的电压降,导致出现一定的电压也是常见的现象。但是,一旦电压降增大到一定值,就有可能导致安全事故发生。当然,中性线上也有可能感应雷电出现电涌电压,电涌电压也会给高压线路电气运行保护人员造成伤害。因此,在对高压线路运行下的电气设备进行保护时,一定要保证中性线是断开的,以确保电气运行的安全。当中性线外面包有绝缘层时,中性线带点不会影响到电气设备运行的安全。

4.5 系统电压过高 首先,如果检测到冶金炼铁厂的某台机组的电压输出出现过高的问题,应当及时调整输出电压,促使电压达到正常范围;其次,经过调节后,电压依旧较高,应当减少机组的无功输出,促使电压降低;最后,如果发现是有线路异常导致电压偏高,应当采取合理方式调节机组的电压输出。此外,应当按照由高到低的顺序调节电厂的无功设备。

结语

综上所述,高压线路保护对于我国电气设备运行的稳定性以及安全性具有重要意义,相关工作人员应当对电气运行中的高压线路保护问题加以分析和研究,从而提高自身的专业水平以及综合素质,针对电气运行的高压线路保护问题,应当结合实际,采取合适的方式加以解决,从而保障电气运行的高效性以及安全性。