110kV变压器继电保护故障及应对措施

2020-12-07张占江

魅力中国 2020年15期

关键词：插件瓦斯短路

张占江

（秦皇岛港股份有限公司电力分公司，河北秦皇岛 066000）

引言

变压器是连接电厂与用户之间的重要设备，一旦故障将会造成电力系统的大面积停电，给生产生活带来巨大的影响和经济损失。变压器的故障类型多种多样，不同的故障类型需要采取相对应的保护措施。

一、110kV变压器继电保护故障

（一）继电保护装置中电流互感器饱和发生故障

若继电保护装置终端的负荷超出承受范围，就会造成变压器的电流过大，进而发生短路的状况。一旦发生短路电力系统所产生的最高电流往往是装置中电流互感器单次额定电压下，额定功率所产生电流的100倍。鉴于电流互感器存在的偏差与发生短路时电流的大小有一定的联系，若电流互感器中出现电流互感饱和现象，那么也会对二次电流产生影响，使电流互感器不再产生二次电流，最终导致继电保护装置出现误动或者拒动的状况，促使系统断电。

（二）变压器的硬性故障

当110kV变压器处于正常运转状态的时候，硬性故障的存在会对系统的运行造成阻碍，如果变压器的继电保护装置运行中出现硬性故障，继电保护电力系统就不能发挥有效的防护功能，潮流分配上也会存在问题，此时很有可能存在隐性故障，二次回路系统不能正常运行，导致误动发生，保护装置也不能很好地发挥保护作用。110kV变压器处于运转工作中，如果出现了隐性故障，当系统潮流分配中存在一些问题，很有可能导致电力系统无法正常运行。养护的难度增加，变压器就很难正常运转了。

（三）110kV变压器的内部故障

110kV变压器内部的元件主要有铁芯和绕组，浸在变压器油中，内部出现故障的类型主要为不同相绕组绝缘损坏产生的相间短路、同一相绕组相邻匝之间绝缘破坏产生的匝间短路和绕组绝缘破坏碰触铁芯和外壳产生的接地短路，如果变压器出现上述三种内部故障，将造成变压器铁芯和绕组的剧烈发热，从而使变压器油分解产生大量的气体(主要成分为甲烷)，此气体为瓦斯气体，对于干式变压器，则不会产生瓦斯气体，内部故障产生很大的短路电流，破坏绕组绝缘，烧坏变压器铁芯，如果保护措施不当，变压器发生故障会导致事故的发生。

二、110kV变压器继电保护故障的应对措施

（一）加大事故诊断的检查力度

1.逆序检查法，所谓逆序检查法就是利用逆向思维对事故进行检查，这种检查方法的优势就是可以快速精准的找到发生事故的部位。逆序检查法在很大程度上缩短了解决事故的时间，并且具有较高的可靠性；2.顺序检查法：顺序检查法是一种最为常规的诊断和检查事故的方法，所谓顺序检查法就是根据实验调试的结果，一步一步的向下寻找事故的源头。顺序检查法通常情况下在微机保护过程中出现误动或者拒动的情况下使用；3.整组实验法，整组实验法在一定程度上也可以缩短事故处理的时间，并且这种检测方法通常对继电保护装置的动作进行检查，检测该装置的动作是否和正常状态相吻合，倘若装置出现动作异常可以在短时间内检查出事故的源头。

（二）继电保护装置的抵御干扰能力要有所提升

继电保护装置由许多元件构成，元件的灵敏度高，反应快。如果外部环境中有非常强的干扰信号，会影响设备的正常运行,就需要人为的从技术角度出发提高设备对外界环境的抗干扰能力，使得系统处于稳定运行的状态。对于外部环境的干扰需从以下方面考虑：1.要提高继电保护装置的硬件抵御干扰能力，就要实现硬件抗干扰，更换保护柜的材质，可以有一定的效果。2.要提高继电保护装置的软件抵御干扰能力，在给保护装置布线的时候，使信号电路与电力系统之间的平稳间隔与规定的标准相符合，由系统内部元件导致的侵扰问题就会有所降低。

（三）油浸式变压器的瓦斯保护

瓦斯保护是变压器的主保护，用于对变压器内部故障和不正常运行状态中的油面降低的防护，下面对油浸式变压器的瓦斯保护进行介绍。故障的严重程度不同，产生的瓦斯气体量不同：油面降低产生的气体量比较少，瓦斯继电器KG上面的触点闭合产生轻瓦斯信号，不需要跳闸；当110kV变压器内部短路故障产生时，发热严重产生大量瓦斯气体，由信号继电器KS发出重瓦斯信号，同时发出跳闸命令跳变压器两侧断路器，切除故障，重瓦斯保护采用了带保持线圈的中间继电器KCO，主要是为了防止故障时油速不稳定造成的不能可靠跳闸，KCO为电压起动，电流保持的中间继电器，电压线圈阻抗比较大，为了保证KS能够准确发出重瓦斯信号，所以需要将KCO起动线圈并联R2，提高KS的灵敏度。而XB的作用主要是气体继电器试验时或变压器刚投入运行时，将XB切换至R 1处，使重瓦斯仅发信号不跳闸。