电力变压器安装与保护调试探讨
摘要
关键词
电力变压器;安装工艺;保护调试;要点
正文
电力变压器是配电网主要组成部分,变压器的安装能够有效调控线路运行电压和电流,使区域性供电环境稳定下来,保护调试能够及时发现变压器及线路运行中存在的问题,及时进行更正,保障电力传输供应效果。基于此,文章对电力变压器安装工艺进行分析,并针对变压器电流差动保护、电流保护、瓦斯保护等进行调试,为更合理地配置变压器保护设置积累经验,从而提升电力系统安全稳定运行水平。
1电力变压器安装工艺分析
变压器的继电保护配置通常包含差动保护、过电流保护、瓦斯保护、温度保护、继电保护、过负荷保护等,主要针对绕组、套管及引出线上的故障,外部短路时引发的变压器过电流,变压器的油箱内各种故障及油面降低,变压器温度升高及箱内压力增大,变压器过载运行等故障,需要根据变压器现行标准安装设置相关保护设置,依据故障原理设置针对性继电保护配置,保障电力系统安全稳定。
1.1变压器差动保护装置安装工艺
变压器的差动保护主要有横联差动保护和纵联差动保护两种,适用于双配电回路和单配线的保护,本文主要介绍纵联差动保护,其并联运行容量需要在6.3MVA以上,单独运行容量超过10MVA,主要配置安装原理是在变压器高低压配电回路安装电流互感器,对变压器两侧实时电流值进行测量,并以两侧流入和流出电流值为依据,在差动保护装置中进行差比较,倘若变压器内部绝缘套管和引出线等无故障,则差值近似于零,保护装置不作用,若有故障,能快速区分故障发生位置,实现差动保护分闸,将故障切除。值得注意的是,变压器接线方式会产生不平衡电流,也就是变压器高低压联测电流存在相位差,导致差动回路中存在一个不平衡的电流,为减少或者消除这一电流,可以在安装电流互感器时,将互感器和变压器连接侧分别改造为星形和三角形接线方式,能有效消除不平衡电流,为差动保护安全稳定运行提供保障。变压器空载、投切,或电流突然增大时,会产生数值较大的励磁涌流,导致差动保护误动作,可通过在差动保护中串入速饱和电流互感器,并在继电保护装置中接入二次侧电流,从而减少励磁涌流产生的影响,提高差动保护可靠性。
1.2过电流保护装置安装工艺
过电流保护一般用于降压变压器,主要是下级供电网络出现故障导致的变压器过电流,可以作为变压器相邻元件的远后备,也可以作为变压器主保护失灵后的近后备,但是,变压器容量不同,需要安装的过电流保护装置也不同,需要综合考虑方向性、多测电源情况及事故状态下可能出现的负荷过电流情况。一般来说,为躲避变压器最大负荷电流,过电流保护整定动作值会较大,难以满足相邻元件远后备保护灵敏性,因为,多采用低电压或者复合电压启动的过电流保护,将增加的电压值看作判定根据,有效提升保护灵敏性。具体安装措施是将三个低电压继电器改造为一个负序电压继电器和低电压继电器,用以反应不对称短路,当发生不对称短路时,负序过电压产生,负序电压继电器发生动作与过电流继电器相互配合,从而发挥保护作用;当发生对称短路时,低电压继电器与过电流继电器相互配合,为三相短路故障提供过电流保护。
1.3瓦斯保护装置安装
变压器瓦斯故障主要是因铁芯局部烧损、线圈烧损、匝间短路或者绝缘劣化等导致短路或者电弧发生,使得变压器油箱内部温度升高,绝缘油与其他绝缘物质受热分解为瓦斯气体,逐渐汇聚在油箱上部油枕区域,由于瓦斯气体较轻,因而发生的故障越严重,汇聚在油箱内的瓦斯气体越多,绝缘油流动速度越快,因而严重安全事故。在设计安装瓦斯保护装置时,需要充分考虑这一特点,依据实际情况,安装轻瓦斯保护或者重瓦斯保护。瓦斯保护的主要元件为气体继电器,一般安装在油箱和油枕之间连接管道上,当发生故障时,瓦斯气体上升,使得气体继电器内油面下降,下降至动作门槛时,发出警告信息。在安装过程中,为提高瓦斯保护的可靠性,可以安装切换片XS,以实现跳闸回路和信号回路灵活切换;为避免出现瓦斯继电器双干簧触电抖动导致的断路器拒动问题,可以选用具备自保护电流线圈的继电器BCJ作为中间出口。瓦斯保护装置对油箱内部各个故障具有较高敏感性,但是针对外部故障,能够发挥的作用十分有限,需要与差动保护相互配合,共同解决变压器故障,提高电力传输稳定性。
1.4变压器安装注意事项
在对变压器安装之前需要做好人员、工机具、设备附件准备工作,还要加强对变压器的检查工作,包括变压器添加油量是否符合标准,添加油样检查化验是够达标;变压器本体瓦斯继电器是否合格;变压器高低压和中性点套管试验是否符合要求;在安装吊罩及开入孔之前检查天气情况。在安装时,施工人员需要严格按照作业指导进行安装,需要具备充足安装作业经验,尽可能减少器芯暴露时间,还要加强对绝缘电阻、绕组的直流电阻等测量工作,确保达到标准要求,保障安装质量。另外,变压器安装存在着一些难点和较为复杂的施工部分,需要施工单位特别注意,如预埋板施工方面,预埋板安装经常会出现标高和水平度不符合标准规定问题,需要安装人员对高出的标高部分进行切割或打磨处理,如果低于标高则需要增加垫铁。
2电力变压器保护调试要点
2.1调试前检查
在对变压器调试运行之前,对安装工艺及应用调试环境进行调查分析,依据安装工艺确定检查内容,分析调试过程中可能出现的诸多问题,及时进行更正,以保障变压器电力传输效果。
2.2空气载波冲击试验
空气载波冲击试验,是指电力变压器不带负荷投入的试验,首先,要对变压器进行绝缘及保护装置进行检查,若存在中性点接地,需要确保中性点与地面连接稳固;然后,将低压侧全部断开,仅投入高压侧,确保全电压冲击合闸(至少10min),无异常情况时,以5min为间隔,持续开展3~5次冲击试验,确定仍未引发保护装置误动作;最后,开展空载运行试验。需要注意的是,要将变压器空载运行时间控制在24~28h之内,在这一过程中,工作人员还需要及时记录负荷运行不同时段电压变化效果、温度变化和油位变化等,若存在“滋滋”放电声音,立即停止试验进行检查。
2.3自动化调试的故障排除顺序
故障排查顺序是自动化调试工作当中一种至关重要的方式,主要包括分段和顺序两种。在落实顺序排查工作时,工作人员需要注意遵循相关规定的顺序以及流程,逐一检查各项环节。需要注意顺序排查更专注总体控制工作,通常以重点部分作为切入点,同时在第一时间落实故障点定位工作,能够快速达到排除故障的效果。如果工作人员在收集装置信息的过程当中,遇到了设备通信故障的情况,就要在正式开始调试之前先利用分段排查的方法奠定基础,这样才能保障工作效果与标准相符。
2.4调度连读调试
当工作人员发现调度开关位置产生错误,就要通过调度连续调试的方式对上传的报文进行检测,及时发现运动总控之后,再将遥信上传报文发出,这样就能够确认故障是否存在调度端当中。当SOE信息发生错误,但调度端事故总信号没有时,工作人员可以使用调度联调上送遥信的故障调试策略。
2.5电阻测量调试
调试人员需采用直流测试仪在变压器各个连接处进行直流电阻测定,确保每个连接处的直流电压和电流都符合标准规定。要对变压器绕组相互间的电阻进行检测,确保与设计标准规定相符,并对无中性点引出的绕组电阻值进行测定。变压器的直流电阻可能会因结构等问题出现超标情况,需要进行检测,确保相差不超过该变压器出厂参数的2%。要对绕组直流电阻正常运行时的温度进行计算,确保绕组温度不会影响变压器使用安全。
2.6半负荷及满负荷运行调试
半负荷调试一般从电力变压器负荷侧入手,逐步投入至半负荷停止,在该过程中,每隔120min记录观察一次。满负荷运行调试在半负荷运行调试之后,且变压器内部温度控制系统和油压处理工作均未产生变化后,再实施开展,持续运行600min,每间隔120min记录观察一次,确保整体调试效果。
2.7整体性运行调试
整体性运行调试在前三种调试工作之后开展,主要对变压器整体运行情况进行判断分析。值得注意的是,在调试过程中,需要准确把控调试时间,最好超过10min,若没有出现异常情况,可将时间延长至15min,将电闸全部闭合,查看整体运行效果,随后,迅速将电闸断开,观察变压器空载运行状态,确保其运行稳定。
3结束语
总之,变压器是电力系统中负责电力传输、能源分配等重要设备,其性能安全稳定起关键作用,在安装时,安装人员应该在保障基本安装技术的基础上,重视差动保护装置、过电流保护装置、瓦斯保护装置等安装要点及安装注意事项,并在安装完成之后,及时开展保护调试,为后续安全稳定运行奠定基础。
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