變電運(yùn)行中的主變保護(hù)和防雷技術(shù)探討

張志剛

（國(guó)網(wǎng)河南許昌縣供電公司，河南 許昌 461100）

變電運(yùn)行中的主變保護(hù)和防雷技術(shù)探討

張志剛

（國(guó)網(wǎng)河南許昌縣供電公司，河南 許昌 461100）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化的腳步也在不斷加快，人民生活生產(chǎn)所需的電量也在不斷攀升，這就給電力企業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，保證變電運(yùn)行的安全和穩(wěn)定成為了電力企業(yè)最重要的工作之一。本文將研究和討論變電運(yùn)行中主變保護(hù)措施和相關(guān)的防雷技術(shù)。

主變保護(hù)；防雷技術(shù)；變電運(yùn)行

1 引言

隨著人民生活水平的日益提高，隨著社會(huì)發(fā)展腳步的加快，我國(guó)的用電量處于極快的上升速度中，電力企業(yè)的負(fù)擔(dān)也在日益加重。就目前而言，我國(guó)的變電系統(tǒng)中還有諸多的問題，變電運(yùn)行中的主變保護(hù)對(duì)變電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有至關(guān)重要的作用，必須得到重視。而變電站由于自身的特點(diǎn)很容易受到雷擊，一旦遭受雷擊就很容易導(dǎo)致變壓器事故，給生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便。所以為了減少雷電的危害，保證變電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行，本文將針對(duì)變電運(yùn)行中的主變保護(hù)和防雷技術(shù)進(jìn)行探討。

2 變電運(yùn)行中的主變保護(hù)

2.1 主變保護(hù)的重要性

作為電力企業(yè)供電的樞紐，變電站的運(yùn)行狀態(tài)是整個(gè)電力系統(tǒng)的核心。在變電系統(tǒng)中，主變其實(shí)就是一個(gè)單位，或者說(shuō)是變電站中的總降壓變壓器，相對(duì)于其他變壓器來(lái)說(shuō)，總降變壓器的容量更大，要求的可靠性也更高。就一般的主降變壓器來(lái)說(shuō)，主變保護(hù)包括了以下兩種：（1）變壓器三相式的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；（2）瓦斯保護(hù)，分為有載瓦斯和本體瓦斯，具備了承載和調(diào)節(jié)變壓的功能。

有時(shí)主變保護(hù)因?yàn)榇嬖诠收隙霈F(xiàn)了拒動(dòng)的情況，這時(shí)后備保護(hù)的存在就能夠保護(hù)變壓器，包括：（1）高低壓側(cè)復(fù)合電壓所啟動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)；（2）外部接地短路故障的防御系統(tǒng)中的零序電壓保護(hù)和零序電流；（3）斷路器失靈的相關(guān)保護(hù)和高壓側(cè)母線的差動(dòng)保護(hù)；（4）過(guò)負(fù)荷保護(hù)和低壓側(cè)母線的差動(dòng)保護(hù)等等。

2.2 主變保護(hù)的相關(guān)措施

（1）變壓器中的斷路器無(wú)法啟動(dòng)。電力系統(tǒng)中變壓器出現(xiàn)短路的狀況一般是因?yàn)榫S修人員或者工作人員沒有充分考慮到如果三相同時(shí)失靈的相關(guān)措施。在這樣的情況下，如果變電器出現(xiàn)了短路，大部分的工作人員都會(huì)認(rèn)為是電氣聯(lián)動(dòng)導(dǎo)致的變壓器中斷路器的單相拒動(dòng)，因此會(huì)對(duì)相關(guān)的電氣設(shè)備進(jìn)行重啟，但重啟后斷路器依然無(wú)法啟動(dòng)。在很多情況下，由于復(fù)合電壓閉鎖的靈敏度存在諸多問題時(shí)也很容易導(dǎo)致斷路器無(wú)法啟動(dòng)，從而無(wú)法在保護(hù)變壓器時(shí)起到重要作用。因此，在主變保護(hù)中，如果復(fù)合電壓閉鎖的靈敏度也就是回路問題得到有效解決，那么將在很大程度上不再出現(xiàn)斷路器無(wú)法啟動(dòng)的現(xiàn)象。

（2）主變保護(hù)中的非電量保護(hù)。主變保護(hù)中的非電量保護(hù)也是導(dǎo)致主變保護(hù)出現(xiàn)問題的原因之一。由于我國(guó)電力企業(yè)中大都只配置了一套非電量保護(hù)，有的甚至只有一組跳閘線圈，這樣的主變保護(hù)的設(shè)計(jì)根本就不符合國(guó)家的相關(guān)規(guī)定。因此，在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，如果需要使用非電量保護(hù)來(lái)對(duì)電力設(shè)施的啟動(dòng)進(jìn)行保護(hù)，但是由于只配置了一組跳閘線圈，那么就很容易導(dǎo)致高壓側(cè)復(fù)合電壓的兩組跳閘，甚至?xí)?dǎo)致出口跳高現(xiàn)象。基于這種情況，在進(jìn)行相關(guān)的主變保護(hù)的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員除了遵循非電量保護(hù)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)外，還要結(jié)合實(shí)際情況充分地考慮到這個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的獨(dú)立性，保證非電量保護(hù)在運(yùn)行時(shí)的獨(dú)立狀態(tài)，以及與此同時(shí)失靈保護(hù)必須是斷路狀態(tài)。

在非電量保護(hù)中還存在著油溫高保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，一般是溫度表的觸點(diǎn)絕緣性存在誤差，也會(huì)導(dǎo)致主變保護(hù)出現(xiàn)故障。所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)就要將變壓器的上層油的溫度考慮為九十五攝氏度左右，而二段油的溫度則考慮為一百零五攝氏度左右。有些變壓器在冷卻時(shí)靠的是冷卻系統(tǒng)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)就要充分考慮到冷卻系統(tǒng)一旦出問題必須能夠及時(shí)地發(fā)出警報(bào)并同時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急措施。因?yàn)槔鋮s系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題很容易導(dǎo)致變壓器的急劇升溫，從而嚴(yán)重?fù)p壞油質(zhì)和絕緣性等等，對(duì)變壓器造成嚴(yán)重?fù)p害。此外，在平時(shí)冷卻系統(tǒng)應(yīng)該有專人查看運(yùn)行的狀況，如果沒有人值班，必須由監(jiān)控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常要及時(shí)匯報(bào)，并通知維修人員進(jìn)行檢修。

3 主變保護(hù)中的防雷技術(shù)

3.1 防雷技術(shù)運(yùn)用于主變保護(hù)的重要性

由于在變電站中，大部分的設(shè)備都較為精密，因而天氣變化會(huì)給這些設(shè)備帶來(lái)諸多影響，尤以雷電的影響為最。因?yàn)槔纂娭邪碾妷簶O容易讓變電站中的設(shè)備電壓器超過(guò)正常值，久而久之很容易使設(shè)備被燒壞。

雷電根據(jù)不同的作用方式被分成了感應(yīng)雷和直擊雷。在感應(yīng)雷中，會(huì)產(chǎn)生電磁脈沖、過(guò)電壓以及放電等現(xiàn)象，從而嚴(yán)重威脅接入點(diǎn)的運(yùn)行，并降低設(shè)備的絕緣性，甚至損壞輸電線和變電站的設(shè)備。而在直擊雷中，它會(huì)使變電站形成大量的雷電流，從而導(dǎo)致機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)的發(fā)生，使設(shè)備被嚴(yán)重?zé)龎摹?/p>

3.2 變電運(yùn)行中的防雷技術(shù)

（1）基本的防雷措施。為了避免雷電帶來(lái)的危害，必須要進(jìn)行電廠內(nèi)外部的保護(hù)和變電站的接地保護(hù)，并根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的形式、性質(zhì)以及雷擊的頻率等等來(lái)選擇防雷技術(shù)。其中內(nèi)部保護(hù)包括了接閃器、接地體以及接地引下線等；而外部保護(hù)則包括了避雷針、避雷網(wǎng)以及避雷帶等等。

也就是說(shuō)，基本的防雷措施是通過(guò)接閃器、對(duì)雷擊進(jìn)行屏蔽和分流等作用，使變電站免于雷電的威脅。在建設(shè)防雷系統(tǒng)時(shí)，要在土建施工時(shí)同步進(jìn)行直擊雷的防護(hù)設(shè)施的安裝，從而讓建筑物本身能夠避免雷擊時(shí)的傷害。然后在變電站設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，要同時(shí)進(jìn)行防雷系統(tǒng)的第二階段的建設(shè)。在變電站中，基本上所有的電氣設(shè)備都會(huì)放置于配電裝置樓當(dāng)中，所以接地保護(hù)在進(jìn)行裝置安裝時(shí)，室內(nèi)的接地要通過(guò)配電裝置樓上下層的主筋焊接成為基礎(chǔ)的接地網(wǎng)，當(dāng)中引下線之間的距離要小于二十五米；而室外的接地一般使用添加了阻降材料的復(fù)合接地網(wǎng)，來(lái)降低接地的電阻。此外，要在總配電箱處進(jìn)行SPD保護(hù)裝置的安裝。

（2）變壓器的防雷保護(hù)。由于避雷針本身就具備了較高的電阻值，所以當(dāng)雷電流進(jìn)入接地裝置時(shí)，在變壓器的外殼上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高電壓，從而極容易使變壓器被高壓所擊穿。因此，在安裝避雷針時(shí)，要將變壓器的外殼及其低壓側(cè)的中性點(diǎn)與接地線連在一起。此外，在變壓器的低壓側(cè)也可以再裝上普通閥型的避雷器，把變壓器的高壓側(cè)和外殼、低壓側(cè)的中性點(diǎn)與接地線連在一起進(jìn)行接地，能夠?qū)崿F(xiàn)高低壓側(cè)的分別接地，從而有效地消除雷電入侵導(dǎo)致的高低壓側(cè)電壓逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，使變電站中的設(shè)備基本上免于雷電入侵時(shí)的損害。對(duì)于變壓器的層間絕緣和匝間絕緣，由于都是絕緣的薄弱點(diǎn)，所以必須進(jìn)行整修，加強(qiáng)層間絕緣和匝間絕緣的絕緣性。還有一點(diǎn)值得我們注意的是，如果變壓器是位于木桿線路上，那么必須將頂相絕緣子中的鐵腳進(jìn)行接地，從而有效保護(hù)變壓器不受到雷電的侵害。

[1]侯德明.主變保護(hù)的運(yùn)行及動(dòng)作處理[J].科技傳播，2013（21）：195-195.

[2]王宏達(dá).變電站主變保護(hù)及運(yùn)行安全方法探討[J].機(jī)電信息，2012（33）：23-23，25.

[3]王國(guó)權(quán)，康佳佳.關(guān)于主變保護(hù)差流誤差原因的研究[J].中華民居，2012（16）：204-205.

[4]丁立.關(guān)于變電運(yùn)行的防雷技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（30）：204-204.

[5]陳慧聰.探究變電運(yùn)行的防雷技術(shù)[J].科技風(fēng)，2014（13）：17-17.