芻議變電站220 kV電力變壓器的二次接線設(shè)計要點

王美鋒

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和進步，我國電力系統(tǒng)在不斷完善，電網(wǎng)運行也愈加穩(wěn)定和安全。但電力系統(tǒng)的規(guī)模正在不斷擴大，變電站中的線路和設(shè)備也在不斷增多，各個線路和設(shè)備運行的過程中難免會出現(xiàn)故障問題，進而引發(fā)電網(wǎng)波動。針對這種情況，需要采取合理的二次接線回路設(shè)計方案，確保各個部分都裝配了有效的保護裝置，本文就此進行了相關(guān)的闡述和分析。

關(guān)鍵詞：變電站 220kV 電力變壓器 二次接線 設(shè)計要點

一、變電站220kV電力變壓器二次接線

電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備可以分成一次設(shè)備和二次設(shè)備兩個部分。前者可以將發(fā)電廠中的電能直接向用戶端傳輸，除了電能傳輸經(jīng)過的設(shè)備，還有許多其他設(shè)備，這些設(shè)備附屬于傳輸設(shè)施。一次設(shè)備就是與高壓設(shè)備直接電連接的設(shè)備，在操作時會有很大的風險，需要使用二次設(shè)備來降低操作危險。二次設(shè)備普遍用于電網(wǎng)的監(jiān)管工作，可以有效降低電壓和電流，從而提供良好的操作環(huán)境，采用電氣隔離的方式來使其成為便于操作的低壓、小容量環(huán)境。一次設(shè)備有很多，如發(fā)電機。二次設(shè)備主要負責監(jiān)測一次設(shè)備，包括機電保護裝置、操作電源等等。二次設(shè)備可以通過交錯連接的方式構(gòu)成二次回路，其具有復雜性的特點，各個設(shè)備所處環(huán)境各不相同。

電力變壓器通常采用一次和二次兩種接線方式，前者主要用于高壓線路，包括有功和無功兩個部分。后者主要用于負載端部。與一次設(shè)備相比，二次設(shè)備具有低電壓、小容量的特點，便于操作和控制，可以降低風險，為電網(wǎng)系統(tǒng)的操作與監(jiān)控提供便利。在電氣工程技術(shù)之中，可以利用電路圖來展示電氣接線的實際情況，電路圖中包括圖形、文字等多種表達形式，可以展現(xiàn)各個電器器件的位置、情況，還可以通過連接線的方式來表示電路連接順序。但電路圖并不能展示設(shè)備放置位置的具體細節(jié)，主要用于抽象的布局與思考。設(shè)計人員也可以將電路圖看作是一次和二次設(shè)備的接線圖，根據(jù)圖紙內(nèi)容和實際情況進行二者的區(qū)分。

二、變電站220kV電力變壓器繼電保護裝置

在電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置是不可替代的裝置設(shè)備，其可以避免電力故障的大范圍擴散，可以保障電網(wǎng)運行的安全和穩(wěn)定，也能為后續(xù)的檢修與維護工作提供便利。電力系統(tǒng)具有復雜的特點，運行過程中難免會出現(xiàn)故障，如果出現(xiàn)局部事故沒有及時處理，會造成故障的惡化擴散，進而造成大面積停電問題。在當代社會中，停電會嚴重影響人們的日常生活和生產(chǎn)，所以需要采取有效的電網(wǎng)保護措施，繼電保護裝置就可以發(fā)揮保護的作用，本文主要對幾點保護裝置進行闡述和介紹。

（一）差動保護

繼電保護裝置可以對系統(tǒng)設(shè)備運行的過程中是否存在異常狀況進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)故障會自動跳閘且發(fā)出相應(yīng)的報警信號。差動保護就是以基爾霍夫電流定理為基礎(chǔ)對電路實施保護，具體來說，在電路之中，任意節(jié)點流入的電流和流出帶電流相等。在變壓器沒有故障的情況下，即為理想中的變壓器，根據(jù)基爾霍夫電流定理可知，流入和流出的電流相等，也就是說二者差值就是0，所以差動保護不會作用。如果變壓器存在故障，但還能發(fā)揮出理想的效果，差動保護不會啟動。如果變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，且隨之出現(xiàn)短路電流，進而使流入和流出電流不再想用，差動電流超過0，差動保護會檢測到二次電流，進而發(fā)揮作用。如果差動電流比差動保護裝置的整定值大，則保護設(shè)備斷路器會將電源切斷，發(fā)揮保護電路的作用。通常，差動保護是變壓器的主要保護方式，在實際應(yīng)用的過程中，其具有原理簡單、動作迅速、保護準確的特點。

（二）零序電流保護

在電力系統(tǒng)中，為了確保運行安全，必須要設(shè)置合理的接地系統(tǒng)，如果接地系統(tǒng)發(fā)生短路問題，不僅會影響整個電力系統(tǒng)的運行，還會帶來觸電等安全隱患。零序電流保護裝置主要用來保護接地系統(tǒng)，保護作用較強。如果中性點接地系統(tǒng)短路，會產(chǎn)生零序電流。零序電流互感器可以感應(yīng)到零序電流，進而做出保護動作，確保接地系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。零序電流保護具有一定的靈敏性，不論是三相短路，還是兩相短路，零序電流保護都不會被觸發(fā)。在電網(wǎng)和震蕩系統(tǒng)正常運行的過程中，并不會有零序電流分量產(chǎn)生，所以零序電流保護不會觸發(fā)。如果電網(wǎng)運行的過程中，運行方式發(fā)生變化，零序電流保護的時間則會隨之延長，保護性能和靈敏度都會降低。

除了繼電保護裝置，電流電壓回路、測量計量控制回路、信號回路等也是二次接線設(shè)計中的重要內(nèi)容。其中，電流電壓回路的主要作用就是轉(zhuǎn)換高電壓、強電流，使其成為測量儀器和保護裝置可以使用的二次電壓和電流。

三、結(jié)語

綜上所述，在變電站運行的過程中，為了確保電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，需要采取合理的二次線路設(shè)計方式。二次線路設(shè)計包括許多內(nèi)容，如電流電壓回路設(shè)計、信號回路設(shè)計等等，繼電保護是其中最重要的一項設(shè)計內(nèi)容。本文對繼電保護的設(shè)計要點進行了相關(guān)的闡述，通過合理有效的二次接線設(shè)計，可以確保線路的運行安全，進而提升電網(wǎng)整體的穩(wěn)定性與安全性。

參考文獻

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