【文章编号】１００４—７３４４（２０１３）０９—００６２—０２ 对２２０ｋＶ变电站变压器运行与继电保护的探讨 廖颖 （江两省宜春供电公司江西省宜春市３３６０００） 摘要：介绍了变电站的概况，在此基础上对２２０ｋＶ变电站变压器的运行原理及可能出现的问题进行了分析，同时探讨了继电保 护过程及维护，为进一步的改善提供了理论基础。 关键词：变电站概况；变压器；运行；继电保护 刖置 １变电站概况 电网在国家的经济活动中具有不可估量的重要作用，是各项现代化 电压的改变是在变电站中发生的，把电压升高变为高压电就是为了 建设中的核心环节。电网的发展使人民的物质生活条件得到了很大的改 将发电厂发出来的电能输送到更远的地方，到达用户附近时就需要将电 善，同时也成为我国经济发展以及城镇化建设的最有力工具。电力系统 压降低，这个过程都离不开变电站的巨大作用。按照变电站的规模不同 中非常重要的一部分就是变压器，变压器能否正常工作对电网是否能高 町分为两种：变电所和配电室。但是：者的主要设备是相同的，都是开关 效、安全地运行起着决定性的作用。电力系统会因为变压器发生故障而 和变压器。 遭受巨大的损害，因此，对变电站变压器采取相应的保护措施特别重要。 变电站属于国家财产，是国家服务机构的代表，其主要目的就是为 社会建设提供动力。在供电技术能力上力求精确，对变电站的保护是远 远不够的，细节也是保护变电站的关键所在。例如，变电站的维护会受到 外部环境的影响，因此，必须注重一些基础设施的建设来控制空气湿度。 做好变压器的管理维护只是我们工作的一部分内容，在加强维护的 前提下，还要做好对其运行状况的记录工作，从而能够及时发现问题并 解决问题，使电力系统的正常运转得到保障。为了及时发现并解决故障， 变电站配备了继电保护装置，保障了变 器和变电站甚至整个电力系统 的正常运行。本文以２２０ｋＶ变电站变压器为例，进一步探讨分析了其运 变电站从实质上说是一个电力的中转站，它对一个国家所有电力的 分配起着重要的支配作用。国家现代化、城市建设和经济发展的重要源 动力之一就是电力的发展，电力不仪支撑着工业和农业，第三产业也高 不开电力的支持，因此，对 个国家现代化程度的重要考核标准之’就 是电力的制造和输出。变电站不再是电力需求的核心，随着经济和技术 的不断发展，多种发电方式都得到了极大的发展。但是，变电站在电力供 应方面仍占有不可忽视的地位。 ２ ２２０ｋＶ变电站变压器运行 ２．１工作原理 变电站的主要设备就是变压器，常用的变压器有 种，分别为自耦 行以及继电保护措施等相关问题。 设备主要包括干式变压器、电容器、电流、电压互感器、直流系统等四方 面。 ４结束语 电力具有高效、环保等特点，它是目前应用最为广泛的清洁能源。随 （１）干式变压器是配电系统的重要组成部分。干式变压器没有油，具 备无火灾、爆炸、油性污染等优点，所以在实际操作中得到了广泛的应 用。千式变压器在交流电网中起到改变电压的作用。关于干式变压器思 维使用寿命以及安全运行上问题，主要取决于变压器内绕组绝缘的安全 程度，主要体现在温度方面。如果绕组的温度超出了绝缘能够承受的温 度上限，就会导致绝缘的老化，缩短变压器的使用寿命，造成变压器无法 正常运行。有鉴于此，对干式变压器正常运行时进行温度监测以及温度 异常报警控制是非常必要的。 （２）电力电容器在配电系统中起到提高功率因素的重要作用。众所 周知，供电系统中大部分的电流负荷都是感性不稳定的，如果将电力电 容器与供电系统相连，就会在回路中产生电容电流，从而达到补偿无功 电流，提高功率因素的目的。使用电力电容器，应该注重其运行中的安全 性和经济性，注意避免过度补偿甚至用电设备关闭后的继续关注产生电 能损耗等情况的发生。 （３）互感器包括电流互感器以及电压互感器，它是一种特殊的变压 器。互感器的作用在于通过分解大电流和高电压，使电器仪表和保护装 置实现标准统一化，并且隔离高电压以及二次设备，从而达到确保设备 及人身的安全。互感器同样采用电磁感应原理进行工作。 （４）直流系统包括蓄电池和充电柜两部分。其作用在于为继电保护、 信号母线、高压断路器以及自动装置等提供操作的电源。直流系统的充 电装置一般由两个开关并联而成，两个开关轮换交替使用。当交流电中 断时，充电机就会无直流电压输出，此刻蓄电池电压就会经过降压装置 加载到控制母线上面，进而达到控制母线继续工作，连续供电的目的。为 了保障直流设备的正常运行，相关工作人员应该对其进行定期的检查。 着我国经济的发展，市场上的家电品牌及种类越来越多，呈现出方便、齐 全等功能性特征，人们的生活水平也得到了很大程度的提升，因此，越来 越多的家电走进了人民的生活。另一方面，企业、单位以及公共环境的用 电需求也急剧攀升。与之相对应的是，人们对电力的需求以及配电系统 日常维护与故障处理的能力要求也不断提高。大量的用电需求势必使配 电网的负荷压力不断增大，为了提高配电网供电的连续有效性，就必须 优化配电系统，提高发电、输电以及配电等方方面的能力。国家在电网改 造过程中，提出了电压合格率必须高达９８％的高要求，因此我国目前的 配电系统在一般情况下，能够满足大部分中、小型用户的用电要求。但 是，不可否认的是，配电系统在运行过程中，依然会存在一些问题，无法 满足某些对供电质量要求更高的用户，如机场、医院、武装部等用户。所 以，相关部门应该致力于配电系统的进一步优化和完善， 量满足所 的用需要求，更好的为我国人民的生活以及生产服务。 参考文献 ［１１４￣树峰．浅谈配电的正常运行与安全【Ｊ】．品牌，２０１０，（１】）：５７． 【２］刘伟国．有关配电设备运行维护的探讨叽．黑龙江科技信息，２０ １ ０，（３６） ８３． ［３］靳涛峰．配电设备运行中的安全维护措施分析ｌ Ｊ１．企业导报，２０１ １，（１１） ９９． 【４］朱卓．有关配电设备运行维护的探讨【Ｊ１．中小企业管理与科技，２０１０ （１，）：２２２￣２２３ 收稿日期：２０１３—３—７ ￣Ｍ ｅ １１ ２０１３年５月 变压器、三绕组变压器和双绕组变压器。自耦变压器的高、低压每相共用 个绕组，低压绕组的出线是通过从高压绕组中间抽出一个头实现的。 一（１）对继电保护装置的检验工作要特别重视。电流回路升流以及进 行整组的试验，必须要在检验工作基本完成时才能进行，在完成这两个 电压高低正比于绕组匝数，而电流则是同绕组匝数成反比。以分接头切 试验后，插件不能立即去除，同时仍需要保持定值区以及二次回路的接 换方式分类，变压器可分为无负荷无载调压变压器和带负荷有载调压变 线的固定。特别指出，整个过程的最后一步是电压回路升压的试验。压器。受端变电站主要使用的是有载调压变压器。 （２）定值区的问题。微机保护的一个很大的优点就是拥有多个定值 以变压器作用分类，变压器可分为降压变压器和升压变压器。前者 区，当电网的运行方式发生变化时，多个定值区对定值的更改就显得很 主要用于受端变电站，后者则主要在电力系统送端变电站中使用。为了 方便了。对继电保护来说，一旦定值区出现了错误，这是很严重的一个问 在不同负荷情况下保持合格的电压，必须是变压器具有同电力系统相适 题，因此，为确保定值区的正确，定值区的管理必须受到工作人员更大的 应的电压以及不定期的将变压器的分接头切换。 重视。 （３）一般性的检查工作。检查工作对电力系统的任何保护措施都是 电流互感器和电压互感器二者的工作原理同变压器类似，其工作原 理是：将高压、大电流按一定比例变成低压、小电流，即将高电压设备以 及母线的运行电压、大电流在此比例下变成由测量仪表及控制设备能够 给出的低电压和小电流。设备在正常情况下运行的电流互感器的二次电 流为５Ａ或ｌＡ，电压互感器的二次电压为１００Ｖ，需要注意的是，由于负 荷经常同电流互感器的二次绕组相连形成短路，因此需要加大对这种问 题的注意，从而避免设备和人身安全受到损害。 随着近年来地价的不断攀升，减少变电站的占地面积以减少成本投 资成为变电站建设的发展趋势之一，六氟化硫全封闭组合电器（ＧＩＳ）的 研究为实现这一目的提供了可能。这种技术是在不同的密封间中装上母 线、互感器、断路器、出线套管、接地开关、隔离开关或电缆终端头，使它 们形成一个整体，并将六氟化硫气体充入外壳作为绝缘介质。ＧＩＳ技术具 有诸多优点，比如具有紧凑的结构、重量轻、体积小、受环境条件影响程 度低、触电事故发生概率小以及电噪声干扰小。但是，其昂贵的造价以及 复杂的检修工艺也为这项技术的推广增加了难度。 至关重要的，可以从两个方面进行一般性的检查工作：对机械特性和焊 接点的牢固程度进行检查，清点连接件是否紧固：检查全部插件，包括按 紧芯片、拧紧螺丝等小部件。 （４）接地的问题。接地是继电保护中非常重要的部分。对接地问题进 行分析时首先应排除装置机箱和屏障的接地问题，这些都是接在保护屏 的铜排上。因此，检查铜排本身接人地网的程度是至关重要的一个步骤。 ３－３继电保护装置的维护 定期对继电保护装置进行维护是保证继电保护装置正常高效运行 的重要前提，只有将继电保护装置维护好才能最大程度地发挥装置的功 用，进一步保证电力系统的正常运行。继电保护装置的维护工作可以分 为如下几个步骤：①要全面了解设备的初始状态，为之后的工作能做出 正确判断打下基础；②统计分析保护装置运行时的状态数据，目的是为 了随时掌握设备的运行情况；③要及时跟进继电保护装置的新技术和新 发展，从而保证继电保护技术的科学性。 当前，我国的在线监测技术还不成熟，还处于一个不断发展的阶段， 距离成熟和完善还有很大的一段路程，因此，为对电力系统的运行状态 做出准确及时的判断，工作人员必须要对已有数据进行综合分析做出正 确评价。 ２．２变压器运行异常的情况 变压器会因为出现外部短路或者过负荷等情况发生过电流、油面降 低和温度升高等异常现象。对此，变压器会根据不同的情况安装不同的 保护装置，主要有以下几种： （１）电流速断保护和差动保护，保护方式是瞬间作用于信号式跳闸， 适用异常情况是变压器的内部故障或引出线问的短路、接地短路。 （２）气体保护，这种保护形式的保护机理同（１）的机理类似，其适用 的异常情况是变压器的油箱油面降低或者发生了内部故障。 （３）过负荷保护，这种保护形式是通过变压器的信号系统发生作用 的，适用的异常情况是过电流的产生。 ４结束语 本文首先探讨了普通变电站的运转概况，了解了变电站变压器的运 行情况，通过分析可知继电保护是电力系统工作中的重点。电力从业者 在熟练掌握其基本操作原理的基础上，不断学习进步，接触先进的技术 和知识，将电力这个能够创造更多财富的国家资源的功用提升至更高层 面，为人民、国家谋取更多利益。 （４）过流继电保护，当（１）（２）方式的保护没有达到预期的效果时，这 种方式作为后备保护，其适用的异常情况同前两种类似。 收稿日期：２０１３—４—７ （５）温度信号，顾名思义，这种保护方式是在变压器的温度发生剧烈 作者简介：廖颖（１９７７一），女，１９９９年毕业于江西省电力技校，１９９９年到 变化时作用的，作用机理同（３）类似，其适用异常情况是冷却系统温度的 江西分宜发电厂工作，２０００年在江西宜春供电公司从事变电运行工作至 突然升高。 今，２００３年江西职工电力职业技术学院电气工程及其自动化专科毕业， 电力系统会因为变压器的故障而造成巨大损失，为了保证国家和人 ２００６取得电力工程助理工程师和２００７年取得变电运行高级工证。 民的财产安全，保护装置的安装是非常必要的。 ３ ２２０ｋＶ变电站的继电保护措施 ３．１继电保护概述 随着经济的快速发展，电力需求不断增大，电力系统的容量也是日 益增大，因此，仅依靠变压器的保护装置来保证电力系统运行的绝对安 全是不现实的。对电力系统故障、危及安全运行的异常工况以及其对策 的反事故自动化措施的研究和探讨是继电保护措施的主要目的。在电力 系统发生故障或异常工况时时，在最短时间内对故障进行分析、给出故 障发生的原因以及自动切除发生故障的电力系统的一部分，是电力系统 继电保护的基本任务。 继电保护装置的发展赶不上电力行业发展的脚步，因此，经常会造 出全电力系统长期大面积停电的严重事故的发生。所以，对继电保护的 发展要从电力系统全局出发，仅仅切除系统中发生故障的一部分是远远 不够的，还要对切除后的系统运行可能出现的工况进行分析，比如系统 是否会出现一定的不稳定特征等。系统保护就是为了在大电力系统正常 运行被破坏时，将影响范围限制到最小，尽可能地减少经济损失。 ３．２继电保护的具体措施分析 可以从以下几个方面对继电保护安全运行的措施进行探讨：