電力變壓器的電氣試驗(yàn)與繼電保護(hù)

李長城

摘要：現(xiàn)如今，電力能源已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，電力變壓器技術(shù)得到了快速提升。為了保證電力系統(tǒng)中的平穩(wěn)運(yùn)行，本文簡單分析了電力系統(tǒng)變壓器電氣試驗(yàn)以及繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;電氣試驗(yàn);繼電保護(hù)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國電力行業(yè)也發(fā)展得十分迅速，人們對用電量有了更多的需求。然而，變壓器在變電運(yùn)行中由于受到諸多不利因素的影響，致使變壓器在變電運(yùn)行中經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障問題，這既不利于滿足人們的用電量需求，也不利于確保人們的用電安全。由此可見，分析變電運(yùn)行中變壓器的常見故障及處理方法是很有必要的，它能在一定程度上降低變壓器發(fā)生故障的可能性，從而促進(jìn)我國電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析

1.1 升壓速度問題

從變壓器自身設(shè)計的角度而言，泄漏電流是變壓器的一種固有特點(diǎn)，在升壓速度的影響下，通常不會對泄漏電流產(chǎn)生作用，但是在變壓器試驗(yàn)環(huán)節(jié)，因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)工作者采用的試驗(yàn)工具有一定的差異，升壓速度將會對泄漏電流產(chǎn)生一定的不良影響，會在很大程度上降低測量泄漏電流數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。如在高壓的基礎(chǔ)上做變壓器的絕緣性試驗(yàn)，一般會利用微安表針對泄漏電流進(jìn)行準(zhǔn)確測量，但是在測量的過程中卻吸收了合成電流，所以微安表顯示的數(shù)據(jù)也就不是實(shí)際的電流數(shù)據(jù)，針對變壓器試驗(yàn)，相關(guān)試驗(yàn)人員需要在升壓穩(wěn)定后再讀取微安表的數(shù)值，若是技術(shù)人員沒有把升壓速度控制在合理的區(qū)間，泄露電流的測量也就不可能是準(zhǔn)確的。

1.2 電壓極性問題

一旦變壓器絕緣層遭到破壞，很容易產(chǎn)生受潮和水解的情況，最終導(dǎo)致電壓極性問題。通常情況下，變壓器絕緣層水解后會產(chǎn)生眾多正極電荷，這些電荷會存在于絕緣層的表面，正極電荷的集中，其作用與在變壓器繞組上安裝正極電壓類似，在實(shí)際試驗(yàn)環(huán)節(jié)，電壓極性會大大降低變壓器試驗(yàn)的精準(zhǔn)性，導(dǎo)致測量泄漏電流的結(jié)果不準(zhǔn)確，對于電壓極性問題，在具體試驗(yàn)的過程中需要保障變壓器處在干燥的環(huán)境中，避免變壓器發(fā)生受潮的問題，同時變壓器設(shè)計人員需要盡可能地提升變壓器絕緣層的質(zhì)量，大大增強(qiáng)絕緣層的防潮性，以此來降低電壓極性問題對變壓器試驗(yàn)數(shù)據(jù)帶來的影響。

1.3 鐵芯接地問題

變壓器的鐵芯接地同樣會對變壓器試驗(yàn)帶來嚴(yán)重的影響，同時也會對變壓器的運(yùn)行帶來極為嚴(yán)重的影響，相關(guān)試驗(yàn)人員在具體試驗(yàn)時，尤其要注意觀察變壓器鐵心是否存在接地故障，一旦有接地故障要及時采取有效措施給予處理，若是不能及時得到處理，將會增大變壓器鐵芯的抗容，進(jìn)而提升變壓器的電壓，最終導(dǎo)致變壓器試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，難以為變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的參考依據(jù)。

2 變壓器試驗(yàn)問題的應(yīng)對方法

2.1 變壓器瓦斯保護(hù)動作

在變電運(yùn)行的過程中，若變壓器由于受到內(nèi)部原因影響而出現(xiàn)安全隱患，變壓器就會產(chǎn)生一定氣體，瓦斯保護(hù)動作就是為此而設(shè)置的。瓦斯保護(hù)動作可以保護(hù)很多對象，例如，變壓器內(nèi)部多相短路、匝間短路等。若鐵芯出現(xiàn)故障，油面就會不斷下降或出現(xiàn)漏油的情況。通過觀察可知，導(dǎo)線焊接不牢固、接頭接觸不嚴(yán)是鐵芯出現(xiàn)故障的主要表現(xiàn)形式[2]。若變壓器出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動作，那么在檢測過程中，檢測人員應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn)：第一，檢測人員應(yīng)著

重檢查變壓器的實(shí)際運(yùn)行情況，例如，變壓器是否出現(xiàn)噴油現(xiàn)象、著火現(xiàn)象等。第二，檢測人員應(yīng)對變壓器的具體情境進(jìn)行仔細(xì)檢查，例如，檢測有載分接開關(guān)油位的實(shí)際情況。第三，檢測人員還應(yīng)貫徹落實(shí)收尾工作，例如，檢測氣體繼電器內(nèi)是否存在氣體積聚的現(xiàn)象。

2.2 差動保護(hù)動作

導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)差動保護(hù)動作的因素有很多，其中包括變壓器自身出現(xiàn)質(zhì)量問題，每個側(cè)差電流互感器中的一次設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題，套管引出線出現(xiàn)質(zhì)量問題，等等。若變壓器出現(xiàn)差動保護(hù)動作，在檢測過程中，檢測人員應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：第一，在對一次設(shè)備進(jìn)行檢測時，檢測人員應(yīng)著重檢測主變?nèi)齻?cè)差動CT間的情況，例如，主變?nèi)齻?cè)差動CT間是否出現(xiàn)閃絡(luò)放電的情況和主變?nèi)齻?cè)差動CT間是否受損等。第二，在對避雷器、斷路器、變壓器進(jìn)行檢查時，檢測人員應(yīng)檢測這些設(shè)備表面是否存在異物，同時還應(yīng)檢測這些設(shè)備是否出現(xiàn)接地短路現(xiàn)象，只有做好這些檢測工作才能保障變壓器在變電運(yùn)行中的安全性與穩(wěn)定性。第三，若由于保護(hù)誤差而造成的差動保護(hù)動作跳閘，檢測人員應(yīng)重新推上去，并查看該故障問題是否得到有效解決。

分析

當(dāng)代電子信息技術(shù)以及相應(yīng)設(shè)備強(qiáng)化了監(jiān)測系統(tǒng)的性能，在當(dāng)前電力系統(tǒng)方面繼電保護(hù)中實(shí)現(xiàn)了在線類型的監(jiān)測，能時時監(jiān)控電力系統(tǒng)在其運(yùn)行階段中的各種情況。在對雷擊導(dǎo)致的電壓超載問題進(jìn)行處理的時候，這一設(shè)備的前端采用了羅氏線圈設(shè)備，同時輔助以積分電路結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)、信息數(shù)據(jù)采集以及處理結(jié)構(gòu)。在該系統(tǒng)運(yùn)行的時候會對單元脈沖信息進(jìn)行有監(jiān)測，并以判斷的依據(jù)為基礎(chǔ)，對是否是雷擊情況進(jìn)行有效判定。其次，對于感應(yīng)過壓情況的判斷處理，其前端同樣采用羅氏線圈設(shè)計方案，同時也輔助以積分電路結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)、信息數(shù)據(jù)采集以及處理結(jié)構(gòu)，而這種感應(yīng)過壓檢測和雷擊過載保護(hù)的差別主要體現(xiàn)在對單元脈沖時間的檢測上，一旦系統(tǒng)檢測到的單元脈沖時間長度在250微秒到2500微妙之間則就能對其進(jìn)行精準(zhǔn)判定。第三，接地電阻方面的檢測組件，從其組成結(jié)構(gòu)方面來看，其內(nèi)部主要有內(nèi)置非接觸類型傳感器，電流檢測單元組件、信息數(shù)據(jù)處理組件、激勵類型脈沖信號發(fā)生單元等設(shè)備組件，這一設(shè)備在進(jìn)行電阻數(shù)值檢測的時候，通常檢測范圍會被控制在0歐姆到200歐姆之間，其報警信息也可以人為進(jìn)行設(shè)定。第四，在對接地電流進(jìn)行檢測的時候，其前端使用了羅氏線圈設(shè)備，通過組成中的數(shù)據(jù)采集以及儲存設(shè)備對各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且在系統(tǒng)中還存在著積分電路，其實(shí)際的檢測區(qū)間在0安培到400安培治之間，并且該系統(tǒng)中的報警電流閥值也是可以人為進(jìn)行控制，能滿足不同使用環(huán)境中的具體需要。當(dāng)繼電保護(hù)當(dāng)中控制功能發(fā)揮作用的時候，系統(tǒng)會接通電流，系統(tǒng)中高性能的ARM設(shè)備會對相應(yīng)的信息進(jìn)行有效處理，現(xiàn)代相位檢測設(shè)備的性能較為強(qiáng)大，實(shí)際的檢測時間一般會控制在2秒左右。從整個系統(tǒng)運(yùn)行方面來看，CLPD鎖相操作完成之后就能發(fā)送信號給ARM類型數(shù)據(jù)處理器，使高速類型ARM處理設(shè)備能有效的完成對相位數(shù)據(jù)的讀取以及儲存。在ARM處理設(shè)備運(yùn)行使能CPLD設(shè)備的相位檢測，這一過程中的總等待時間長度大約為1秒。當(dāng)CPLD相位檢測操作完成之后，就會將信息發(fā)送給ARM處理設(shè)備，高速類型的ARM設(shè)備和相位數(shù)據(jù)讀取進(jìn)行對比，在數(shù)據(jù)對比中一旦出現(xiàn)問題就要

4 結(jié)束語

變壓器試驗(yàn)是一項復(fù)雜性的工程，諸多細(xì)節(jié)因素都會影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，甚至?xí)?dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果失敗，縮短變壓器的壽命，試驗(yàn)人員必須要重視變壓器試驗(yàn)中存在的問題，并采取有效措施給予處理，這樣才能增強(qiáng)變壓器試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，才能保障電力變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊仕鴻.電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)的技術(shù)要點(diǎn)分析[J].數(shù)字通信世界，2019（04）：121.

[2]唐亞夫，張婷.淺談電力變壓器電氣高壓試驗(yàn)的技術(shù)要點(diǎn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（36）：62-63.

[3]劉濤.電力變壓器的電氣試驗(yàn)與繼電保護(hù)[J].低碳世界，2015（32）：28-29.