电脑桌面
添加盘古文库-分享文档发现价值到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

变压器装置指标

来源:盘古文库作者:漫步者2025-09-151

变压器装置指标(精选6篇)

变压器装置指标 第1篇

铁路信号设备为了满足控制电路故障导向安全要求, 需要每路电源之间互相隔离, 故铁路信号输出电源均隔离后并采用浮地设计以保证对地绝缘, 避免通过大地将各路电源混电。

隔离变压器因工艺等原因其效率一般在70%~90%, 工作时发热量随负载大小变化, 当负载超过其额定功率后, 发热量急剧增加, 致使自身热量无法散出, 最终导致变压器损坏, 严重时发生起火。

因此, 对隔离变压器的防护在系统应用中显得尤为重要。

2 隔离变压器防护装置的测试

目前对隔离变压器常用的保护方式为空开和保险管, 为验证这些防护装置在实际运行中是否起到合理的防护效果, 我们设计了下面的试验。

如图1, 用UPS作为测试电源, 可以避免测试过程中对电网的冲击, 同时UPS具备短路保护功能, 对测试起到一定的防护作用。

隔离变压器以民扬集团有限公司生产的BK-100VA为样, 该变压器为E型, 变比为1:1, 正常负载不超过100W。

在隔离变压器输入线缆上串接电流表, 以记录在测试过程中的电流。

防护装置串接在隔离变压器的输入线缆中。

负载接在隔离变压器的输出端, 在试验中选用的负载有100W、200W、300W的白炽灯, 同时测试负载短路。

2.1 使用空气开关作为防护装置

搭建测试环境, 在隔离变压器输入端连接一个空开, 输出级接空开后连接负载, 用UPS作为隔离变压器的供电。

测试结果如表1。

从表1的测试结果看出:在隔离变压器后级负载为其容量的200%时, 空气开关没有断开, 对隔离变压器没有起到防护作用。在隔离变压器后级负载短路时, 空气开关依然没有断开, 对隔离变压器没有起到防护作用。

因此, 空气开关不适合隔离变压器的防护。

2.2 使用保险管作为防护装置

搭建测试环境, 用保险管代替空开测试中的输入空开进行测试, 测试结果如表2。

从表2的测试结果看出:F0.5A保险管在变压器上电冲击时烧坏, 不能使用, 其他几个保险管虽然能在上电冲击时不烧坏, 但是在隔离变压器后级负载为其容量的200%时, 保险管没有烧坏, 不能起到防护作用。

2.3 使用热保护开关作为防护装置

搭建测试环境, 在隔离变压器输入线上串接一个热保护开关 (容量为400m A) , 测试结果如表3。

从表3的测试结果看出:使用400m A的热保护开关在隔离变压器的负载在其容量范围内时, 能够正常工作, 不断开, 当负载增大时, 保护开关会在一定的时间内断开, 以保护隔离变压器防止其发热烧坏。

3 结论

根据以上的测试结果, 对隔离变压器的防护采用热保护开关是非常合适的, 在系统中既能保证后级的正常工作, 避免因后级负载冲击造成断电, 也能避免因后级负载过大导致隔离变压器的发热、损坏。

在实际使用中, 可根据隔离变压器的容量选用相对容量的热保护开关对其进行防护。

摘要:本文主要介绍了一种对隔离变压器进行防护的装置设计, 用来防止隔离变压器因过载导致的损坏、起火, 保证系统对外供电的安全可靠。

如何减小变压器测温装置两表差 第2篇

【关键词】变压器;两表差;误差

前言

在日常运行维护工作中,常常会出现指针温度计与远方显示装置数值不一致的现象,存在较大偏差,容易给运行人员造成误判断。随着变电站自动化改造,变电所“无人值守”或“少人值守”方式的推广,变压器测温装置的准确可靠,减小就地指针温度计指示值和远方显示值的差值尤为重要。

1、测温装置的结构及工作原理

油浸式变压器测温系统由就地指針温度计和远方显示装置所组成,指针温度计用于就地示值读数,远方显示装置仅用于对指针指示值的远方读数,下面分别对这两部分的结构原理进行论述:

1.1就地指针温度计

就地指针温度计为压力式温度计,是根据液体的膨胀定律设计的。主要由感温元件(温包)、压力远传管道(毛细管)和弹性元件三大部分组成,在这三个部分组成的密闭系统中,填充一定量的感温介质,这种感温介质的受热温度和它的饱和蒸汽压力之间,存在着规律的对应关系。一定质量的液体,在体积不变的条件下,其压力和温度之间的关系为(1-1):

显示器多为数显温度调节仪,其工作原理为当采用热电阻为传感器时,热电阻随温度变化,其电阻值变化量经桥路变化成直流信号,再由非线性电路校正后放大经A/D转换、计数、显示,实现温度的测量,工作原理图见图二。

图二中Rt为测温热电阻,通常选用Pt100铂热电阻或Cu50铜热电阻(我局选用Pt100铂热电阻),它们的温度与电阻值分度关系是非线性的,因此,必须经非线性校正,即经线性化处理和A/D转换后,才能完成数字式温度测量。

工业热电阻经电缆(三芯)与数显温度调节仪连接,就构成远方测温装置,其接线图见上图三。

2、问题存在的原因

2.1指针温度计、工业热电阻和数显温度调节仪在检定合格的情况下自身存在误差,尤其是指针温度计精度等级低(多为1.5级及以下),存在接点动作误差和切换差。

2.2由于安装工艺原因,热电阻保护管腐蚀、进水或存在其他杂质,电阻值增大,测量不准确;指针温度计温包等安装位置不当,毛细管不平整等产生的测量误差。

2.3接线回路存在误差,电缆芯线阻值不同;电缆线与接线端子接触不良,存在接触电阻;均会造成测量不准确。

2.4指针温度计的温包与远方显示装置的热电阻安装的位置不同,会产生测量值的不同。

2.5测温装置量程选择不正确,产生的读数误差。

2.6环境温度的影响,盛夏阳光直射条件下指针温度计表壳内温度会高达60℃,严冬时节温度会在低至-30℃条件下运行,这种由于环境温度的变化引起的误差,致使两表偏差较大。

以上多种原因形成的综合误差,使指针温度计与远方显示装置数值得偏差严重。DL/T572《电力变压器运行规程》中要求“两表偏差≤5℃”,为了满足这项考核指标,需要采取有效措施解决两表偏差严重的问题。

3、采取的措施

3.1采用现场校准的方式。由于实验室与现场使用条件不一致,在实验室检定合格的测温装置不表示此装置在现场使用状况合格,只有通过现场校准,才能有效消除两表偏差。

3.2对三线制热电阻,由于使用时被测电阻不包括内引线电阻,因此在测定电阻值时,须采用两次测量方法,以消除引线电阻的影响。

3.3正确安装测温装置各部分,消除由于安装工艺原因造成的误差:

3.3.1指针温度计的温包与远方显示装置的热电阻安放位置舱内注油,消除空气介质隔绝,确保温度同变压器本体温度一致;

3.3.2温包与热电阻安装应全部浸入被测介质中,以减小导热误差;

3.3.3指针温度计毛细管的敷设应尽量减少弯曲,如需弯曲安装时的弯曲半径不应小于50毫米,且每隔300毫米就有相应的固定,避免毛细管折损、漏气和压力传输不畅引起的误差;

3.3.4指针温度计的温包与远方显示装置的热电阻安装时必须平整,均匀紧固螺丝,并应做好密封;

3.3.5测温装置安装应在干燥天气条件下快速进行,以防潮湿空气进入仪表内部。

3.4电缆按规定型号配用(截面一般不小于1.0平方毫米),接线柱与电缆接触完好,减小接触电阻。

3.5适当选择测温装置量程:

3.5.1根据油浸变压器A级绝缘耐温上限为105℃的要求,当变压器运行最高环境温度为40℃时,变压器油顶层最大温升为55℃,变压器绕组最热点温升不大于78℃的技术指标,采用油温计测量范围为-20℃~140℃、绕组温度计测量范围为0℃~160℃比较合适。有三点好处:4mA~20mA模块对应160℃测量范围,其对应最小分辨率为0.mA/℃;统一160℃测量范围有利于降低远方测温装置备品采购成本;提升指针温度计校准质量。

3.5.2指针温度计工作区域应选择在量程的1/2~3/4处,有利于机械仪表延长使用寿命,减少指针温度计故障率的发生。

小结

测温装置的读数准确,可以为分析、判断变压器状态、性能提供依据,直接关系到变压器的安全稳定运行,其周期检验及检修同与其连接的主要设备大修日期一致。所以,在高压设备状态检修的背景下,测温装置完好可靠程度十分重要。

参考文献

[1]安装使用说明书.杭州温度表厂

[2]黄力仁.温度表.中国电力出版社,1993年

[3]Q/GDW 4401-2010,油浸式变压器测温装置现场校准规范.国家电网公司,2010年

作者简介

李 波:女,1971年7月28日生,黑河电业局,工程师。

李宇飞:男,1969年7月24日生,黑河电业局,工程师。

电炉变压器成套保护装置研制 第3篇

一台三相电炉变压器的低压侧只供电给一台电弧炉的3个电极,其间无断路器。大型电炉变压器的高压侧大多接于110 kV中性点直接接地系统,但正常运行中电炉变压器高压绕组星形连接的中性点都是不接地的;电炉变压器中压侧(如10 kV)的主要任务是调压作用,带载调压电动分接头很多(如35个);低压侧调压范围达±26%且低压侧电压很低、电流很大。中压侧输出至补偿电容器,其间有断路器,这称为三侧电炉变压器,其接线方式为Yd11d11或Yy12d11接线;若无补偿电容器,则中压侧不必有输出端,中压只承担电炉变压器本身的调压任务,这称为两侧电炉变压器,采用Yd11接线。电炉变压器有些是三相装在一个油箱内,有些是每相一个油箱,3个单相电炉变压器组成一台三相电炉变压器。按调压方式可分为3种:串联变压器(下文简称串变)调压的电炉变压器、共铁芯式主调合一的电炉变压器[1]、自耦调压的电炉变压器。其中第1种应用最广泛。

串变调压的单相电炉变压器原理接线见图1[2],含主变压器(下文简称主变)及串变,主变及串变各自有独立的铁芯,每相的2个铁芯及有关绕组装在一个油箱内。图中:Wgz为主变高压绕组;Wdz为主变低压绕组;WT为主变调压绕组;Wgc为串变高压绕组;Wdc为串变低压绕组。

1.1 额定分接

K(+)通,WT的分接头活动端(图1中的点n)移至WT的最下端,U˙Τ=U˙gc=0,U˙dc=0,U˙d=U˙dz+U˙dc=U˙dz为中间值。

1.2 正分接

K(+)通,WT的分接头置于任何位置,U˙gc=U˙Τ,U˙d=U˙dz+U˙dc,忽略主变、串变的二次与一次间相角误差,Ud=Udz+Udc,Ud高于中间值。

1.3 负分接

K(-)通,WT的分接头置于任何位置,

U˙gc=-U˙Τ,U˙dc

为负,U˙d=U˙dz-U˙dc,Ud=Udz-Udc,Ud低于中间值。

可见,依靠K(+)通或K(-)通以及分接头的不同位置,可使电炉变压器低压侧输出电压Ud在较广范围内变化,实现了调压效果。

2 电炉变压器低压侧接线及纵差用低压侧电流互感器特点

电炉变压器低压绕组与电弧炉3个极之间的特殊三角形接线的现场实际接线图见图2。低压绕组每相首尾各自有一个出口(A,X),每个出口(如A)有数条铜排(如7排)并联组合成一根导线输出,每相首尾(如A,X)共有2根导线输出,B相、C相同理。三相共有6根导线输出到电弧炉的3个极,在电弧炉的炉体包层外这6根导线利用连接线(见图2中的粗黑线)将三相低压绕组及电弧炉的3个极各自分别连接成三角形接线。

电炉变压器低压绕组每相首端出口的导线开头约0.5 m长是裸体的数条(如7条)并联铜排,裸体铜排相邻之间有空隙,足够在每条裸体铜排上安装钳式罗氏线圈传感头(见图2低压绕组首端绘制的传感头),每相首端7条铜排可安装7个传感头,构成电子式电流互感器,能采集特大电流且精度高,这是实现电炉变压器纵差保护的主要手段。

图2现场实际接线化简后的原理电路见图3的低压侧电路。

3 电炉变压器保护配置及保护特点

下文论述的保护虽是以串变调压的电炉变压器为例分析的,但这些保护同样可应用于共铁芯式电炉变压器及自耦调压的电炉变压器。

电炉变压器配置纵差保护、高压侧零序电流速断保护、高压侧零序过电压保护及后备保护。以下着重论述纵差保护,简要论述后备保护的特点。

3.1 电炉变压器三侧或两侧纵差保护

三侧(高、中、低压侧)或两侧(高、低压侧)纵差保护作为电炉变压器各侧绕组及引出线相间短路、匝间短路的主保护,并作为高压绕组及引出线单相接地短路的主保护之一。

以Yd11d11电炉变压器为例,图3所示的高、中、低压侧电流互感器TAH,TAM,TAL组成三侧纵差保护。为论述纵差保护接线清晰起见,在图3中未画出电炉变压器中压绕组(见图1中的WT)分接头的电压加于串变高压绕组(图1中的Wgc)等调压细节,因为可以把这一区间的短路故障视为纵差保护范围内的变压器绕组的故障。严格来讲,图3为串变调压的三相电炉变压器在额定分接(见图1及1.1节)时的原理电路图。图中:Ι˙AΗ,Ι˙BΗ,Ι˙CΗ为高压侧电流互感器TAH一次侧电流,即电炉变压器高压绕组中的电流;Ι˙ar,Ι˙br,Ι˙cr为电炉变压器中压绕组中的电流;Ι˙aΜ,Ι˙bΜ,Ι˙cΜ为中压侧电流互感器TAM一次侧电流;Ι˙aL,Ι˙bL,Ι˙cL为低压侧电流互感器TAL一次侧电流,即电炉变压器低压绕组中的电流;Ι˙AΗ,Ι˙BΗ,Ι˙CΗ为TAH二次侧电流;Ι˙aΜ,Ι˙bΜ,Ι˙cΜ为TAM二次侧电流;Ι˙aL,Ι˙bL,Ι˙cL为TAL二次侧电流。图中标示的电流均为正常运行时的三相电流。

3.1.1 电炉变压器纵差保护各侧电流互感器选型

图3纵差保护高、中压侧TAH和TAM采用电子式电流互感器或传统电磁式电流互感器均可,而TAL必须采用本文提出的钳式罗氏线圈原理的电子式电流互感器,它是实现电炉变压器纵差保护不可替代的主要手段。由于电炉变压器低压侧负荷电流特别大(大于100 kA),电磁式电流互感器体积太大,低压侧铜排狭小的空间内根本无法安装,其精度也差,况且制造厂家根本不生产如此低压且特大电流的电磁式电流互感器。

3.1.2 电炉变压器纵差保护电流互感器二次侧电流补偿的特点

如图3所示,电炉变压器三相低压绕组与电弧炉3个极共用一组三角形连线使它们各自都成为三角形接线,这种特殊的三角形接线使TAL测量的电流是三角形低压绕组内的每相电流,而不是三角形接线输出的线电流。图3中,TAH,TAM,TAL二次侧都为星形连接,正常运行中TAH和TAL同名相的二次电流同相位,而TAM同名相的二次电流超前TAH二次电流30°。为了使正常运行中纵差保护的差动电流理论上为0,保证纵差保护可靠不误动,就必须对TA的二次电流进行补偿(俗称“转角”)。高压侧TAH及低压侧TAL的二次电流都不转角,见式(1)、式(2),而中压侧TAM二次电流需按式(3)转角。

{Ι˙AjΗ=Ι˙AΗΙ˙BjΗ=Ι˙BΗΙ˙CjΗ=Ι˙CΗ(1)

{Ι˙ajL=Ι˙aLΙ˙bjL=Ι˙bLΙ˙cjL=Ι˙cL(2)

{Ι˙ajΜ=13(Ι˙aΜ-Ι˙cΜ)Ι˙bjΜ=13(Ι˙bΜ-Ι˙aΜ)Ι˙cjΜ=13(Ι˙cΜ-Ι˙bΜ)(3)

式中:Ι˙AjΗ,Ι˙BjΗ,Ι˙CjΗ,Ι˙ajΜ,Ι˙bjΜ,Ι˙cjΜ,Ι˙ajL,Ι˙bjL,Ι˙cjL分别为高、中、低压侧转角后的电流,即为参与CPU中差动电流Iop、制动电流Ires计算的电流,称为计算电流。

式(3)在计算正序电流时的结果与TAM二次电流幅值不变向后转30°时的值相同。采用这样转角处理,不但能保证正常运行及外部短路时纵差保护不误动,而且能提高内部单相接地短路保护动作的灵敏度,详见下文3.1.8节及3.1.9节的分析。

电炉变压器纵差保护与传统电力变压器纵差保护各侧TA二次电流的转角方式不同,总结如下。

1)Yd11电炉变压器:高压及低压侧TA皆不转角。Yd11传统电力变压器:高压侧TA在流过正序电流时向前转30°,低压侧TA不转角。

2)Yy12d11电炉变压器:高、中、低压侧TA皆不转角。Yy12d11传统电力变压器:高压及中压侧TA在流过正序电流时向前转角30°,低压侧TA不转角。

3)Yd11d11电炉变压器:高压及低压侧TA不转角,中压侧TA在流过正序电流时向后转30°。Yd11d11传统电力变压器:高压侧TA在流过正序电流时向前转30°,中压及低压侧TA不转角。

3.1.3 电炉变压器三侧(或两侧)纵差需采用“分接头开关量自适应改变平衡系数”的理由

电炉变压器低压绕组与电弧炉之间无断路器,低压侧引出线万一发生相间短路时(虽为纵差保护范围外部)也容许三侧(或两侧)纵差保护动作跳开高压侧断路器,因此纵差保护斜率定值S只需按躲开最大负荷电流Ifh·max来整定,无需躲开低压侧最大三相短路电流。

电炉变压器低压侧调压范围达±26%。如果不采用“分接头开关量自适应改变平衡系数”的措施,则计算S时所用的调压分接头系数ΔU=0.26,现场调研电炉变压器Ifh·max为额定电流Ie的1.5倍,将此数据代入S的常规计算公式得S=0.8。S太大,内部短路时纵差保护动作灵敏度太低,甚至不符合国家标准要求。因此,电炉变压器三侧(或两侧)纵差保护必须采用“分接头开关量自适应改变平衡系数”的措施,以显著减小ΔUS,从而显著提高纵差保护灵敏度。

3.1.4 电炉变压器两侧纵差保护S的整定

以某实际Yd11电炉变压器为例,其调压绕组共有35个分接头,可使低压绕组正常运行输出电压在138~240 V之间调节(其额定电压为190 V)。35个分接头对应35个开关量,每个开关量都自适应地对应着某个平衡系数,不管分接头怎样调节,平衡系数都能自适应地随之改变,能显著减小不平衡电流,但这并非平滑调节,仍为有级调节,仍存在误差,因此,计算S所用的调压分接头系数ΔU=1/35≈0.03。实际选取ΔU=0.04,躲开最大负荷电流Ifh·max=1.5Ie,代入S常规公式,计算得S=0.104,选取S为0.15~0.20。

可见,采用“分接头开关量自适应改变平衡系数”的措施能将S从0.8降至0.15~0.20,显著提高了内部短路时纵差保护的灵敏度。

3.1.5 电炉变压器三侧纵差保护S的整定

按躲开电炉变压器纵差保护中压侧外部(如补偿电容器)短路的最大三相短路电流Idmaxout(3)为原则计算出的S必然远大于上文所示的0.15~0.20,所以应按S大者整定计算S

电炉变压器调压绕组35个分接头调压时不影响变压器中压侧输出端送至补偿电容器的电压,该电压是一个比较稳定的电压(见图1),它与分接头处于何位置无关,因此计算S所用的ΔU=0,又设Idmaxout(3)=6Ie,代入S常规公式,计算得出S=0.43,选取S为0.5~0.6。

3.1.6 电炉变压器三侧纵差保护制动电流Ires公式的研究

当前电力系统传统三圈变压器三侧TA构成的纵差保护普遍采用动作电流Ιop=|Ι˙Η+Ι˙Μ+Ι˙L|,制动电流Ires=max(IH,IM,IL)。IH,IM,IL分别为变压器高、中、低压侧同名相电流模值。在以下短路故障分析中,均不考虑负荷电流。

对于三侧电压的电炉变压器而言,正常运行工况只有一种:高压侧有电源、中压侧为补偿电容器负载肯定无电源、低压侧为电弧炉负载也肯定无电源。以下分析电炉变压器三侧纵差保护的Ires采用的各种计算公式的特性。

1)若电炉变压器三侧纵差保护的Ires采用下式表达的传统公式:

Ires=max(IH,IM,IL) (4)

则在纵差保护区外中压侧相间短路时,IH=IM为短路电流,IL=0,Ires=max(IH,IM,IL)=IH;在纵差保护区内高压引出线相间或单相接地短路时,IM=IL=0,IH为短路电流,Ires=max(IH,IM,IL)=IH。

2)若电炉变压器三侧纵差保护的Ires采用下式:

Ιres=12|Ι˙Η-(Ι˙Μ+Ι˙L)|(5)

则在纵差保护区外中压侧相间短路时,Ι˙Μ=-Ι˙Η为短路电流,Ι˙L=0,Ιres=12|Ι˙Η-(Ι˙Μ+Ι˙L)|=12×|Ι˙Η+Ι˙Η|=ΙΗ;在纵差保护区内高压引出线相间或单相接地短路时,Ι˙Μ=Ι˙L=0,Ι˙Η为短路电流,Ιres=12|Ι˙Η-(Ι˙Μ+Ι˙L)|=12ΙΗ

比较式(4)和式(5)可知:区外中压侧相间短路时,式(4)和式(5)的制动电流Ires都等于IH,制动作用相同,纵差保护不误动的可靠性相同;区内高压引出线短路时,式(4)的Ires=IH远大于式(5)的Ires=IH/2,可见式(5)的动作灵敏度远高于式(4)的灵敏度。因此,电炉变压器三侧纵差保护的Ires应采用式(5)。

3.1.7 Yy12d11电炉变压器三侧纵差保护内部单相接地短路时保护特性

电炉变压器在正常运行时其高压绕组中性点都是处于不接地状态。Yy12d11电炉变压器高、中、低压侧三侧TA的二次电流都不需转角。如图4所示,点d发生高压绕组内部A相单相接地短路,短路电流Ι˙AΗ流过高压绕组的部分匝数W1,磁势Ι˙AΗW1低压侧感生电流Ι˙aL,Ι˙aL=Ι˙+Ι˙,不会在中压侧感生电流(因为高压绕组B相、C相中无电流,牵制着中低压侧b相、c相绕组中不容许有电流,且中压侧为星形连接,故中压侧a相中也无电流)。Ι˙AΗ由TAH的正极性端流入,Ι˙AΗ为正值;Ι˙aL由TAL的负极性端流入,Ι˙aL为负值。Ι˙AΗΙ˙aL为幅值不等的穿越性短路电流,因为W1只为A相高压绕组的部分匝数,所以必然IaL<IAH(标幺值)。

A相高压绕组内部单相接地,A相纵差判据为:

{ΙopA=|Ι˙AΗ+(-Ι˙aL)|=ΙAΗ-ΙaLΙresA=12|Ι˙AΗ-(-Ι˙aL)|=12(ΙAΗ+ΙaL)(6)

A相高压绕组首端(纵差保护范围内)单相接地,W1=0,TAM和TAL中无电流,只有TAH有电流,纵差动作灵敏度最高,A相纵差判据为:

{ΙopA=ΙAΗΙresA=12ΙAΗ(7)

A相高压绕组内部单相接地点位置向中性点移动,W1增大,引起接地点零序电势Uod减小及W1/WL比值增大(WL为每相低压绕组匝数)。下文采用重叠原理方法分析这2个因素(Uod和W1/WL)对IAH和IaL的影响,即假设另一个因素不存在,只存在本因素来分析各自的影响,然后再综合两者的影响得出符合实际的结论。

1)第1个因素Uod,有Uod=αUϕ,且

ΙAΗ=3Ι0=3UodΖ1+Ζ2+Ζ0=3αUϕΖ1+Ζ2+Ζ0(8)

式中:α为单相接地点距中性点之间的匝数占每相总匝数之比;Uϕ为相电压;Z1,Z2,Z0为由接地点看进去的系统正、负、零序阻抗。

W1增大、α减小,Uod减小,IAH减小,IaL减小。

2)第2个因素W1/WL,有磁势IAHW1=IaLWL,且有

ΙaL=W1WLΙAΗ(9)

W1增大,W1/WL比值增大,即使IAH为常数,IaL也增大;也就是W1增大时,第2个因素(W1/WL)的影响是让IaL增大。

可见,W1增大,第1个因素的效力是使IAH减小、IaL减小;W1增大,第2个因素的效力是使IaL增大。

实际上是第1、第2因素的联合作用,综合后可得出:单相接地点位置向中性点移动,W1增大,导致以下2种情况都可能发生:情况1,IAH减小,IaL增大(对IaL影响而言,第2种因素的效力大于第1种因素的效力);情况2,IAH及IaL都减小,但IAH减小的幅度大而IaL减小的幅度小(对IaL影响而言,第2种因素的效力小于第1种因素的效力,第2种因素只是减少了IaL下降的幅度)。

总之,不管是情况1或情况2出现(见式(6)),由于IaL必定小于IAH,因此Yy12d11电炉变压器高压绕组内部A相单相接地点位置向中性点移动,W1增加,Iop·A必然减小,纵差保护动作灵敏度降低;当接地点靠近中性点达一定程度,纵差保护拒动,出现死区。

同理对Yd11电炉变压器两侧纵差保护可得出完全相同的结论。

3.1.8 Yd11d11电炉变压器三侧纵差保护内部单相接地短路时保护特性

Yd11d11电炉变压器高压及低压侧TA二次电流皆不转角,而中压侧TA二次电流按式(3)转角。如图5所示,点d发生高压绕组内部A相单相接地短路。

由于高压绕组只A相有短路电流,故高、中、低压三侧的B相、C相绕组内均无短路电流,根据式(1)—式(3),得图5的A相纵差判据:

{ΙopA=|Ι˙AΗ+13(-Ι˙aΜ-Ι˙cΜ)+(-Ι˙aL)|=|Ι˙AΗ-2Ι˙aΜ3-Ι˙aL|=ΙAΗ-(23ΙaΜ+ΙaL)ΙresA=12(ΙAΗ+23ΙaΜ+ΙaL)Ι˙cΜ=Ι˙aΜ(10)

图5中B相纵差判据:

{ΙopB=|Ι˙BΗ+Ι˙bΜ-(-Ι˙aΜ)3+Ι˙bL|=|0+0+Ι˙aΜ3+0|=13ΙaΜΙresB=123ΙaΜ(11)

图5中C相纵差判据:

{ΙopC=|Ι˙CΗ+13(Ι˙cΜ-Ι˙bΜ)+Ι˙cL|=|0+13(Ι˙aΜ-0)+0|=13ΙaΜΙresC=123ΙaΜΙ˙cΜ=Ι˙aΜ(12)

由式(11)、式(12)可见,Yd11d11电炉变压器纵差保护TA二次电流采用式(1)—式(3)补偿方程,当高压绕组内部A相单相接地短路时,B相、C相纵差保护的Iop都等于Ires的2倍,动作灵敏度很高。

3.1.9 Yd11d11电炉变压器纵差保护TA二次电流不能采用另一种补偿方程的理由分析

若Yd11d11电炉变压器三侧纵差保护TA二次电流采用式(13)—式(15)补偿方程:中压侧TA二次电流不转角,而高压侧TA、低压侧TA二次电流转角(即正序电流时向前转30°)。

{Ι˙AjΗ=13(Ι˙AΗ-Ι˙BΗ)Ι˙BjΗ=13(Ι˙BΗ-Ι˙CΗ)Ι˙CjΗ=13(Ι˙CΗ-Ι˙AΗ)(13)

{Ι˙ajL=13(Ι˙aL-Ι˙bL)Ι˙bjL=13(Ι˙bL-Ι˙cL)Ι˙cjL=13(Ι˙cL-Ι˙aL)(14)

{Ι˙ajΜ=Ι˙aΜΙ˙bjΜ=Ι˙bΜΙ˙cjΜ=Ι˙cΜ(15)

图5中的点d发生高压绕组内部A相单相接地短路,根据式(13)—式(15)得A相纵差判据:

{ΙopA=|13(Ι˙AΗ-Ι˙BΗ)+(-Ι˙aΜ)+13((-Ι˙aL)-Ι˙bL)|=|13(Ι˙AΗ-0)-Ι˙aΜ-13(Ι˙aL+0)|=13|ΙAΗ-3ΙaΜ-ΙaL|ΙresA=123(ΙAΗ+3ΙaΜ+ΙaL)(16)

B相纵差判据:

{ΙopB=|13(Ι˙BΗ-Ι˙CΗ)+Ι˙bΜ+13(Ι˙bL-Ι˙cL)|=|13(0-0)+0+13(0-0)|=0ΙresB=0(17)

C相纵差判据:

{ΙopC=|13(Ι˙CΗ-Ι˙AΗ)+Ι˙cΜ+13(Ι˙cL-(-Ι˙aL))|=|13(0-Ι˙AΗ)+Ι˙aΜ+13(0+Ι˙aL)|=13|-ΙAΗ+3ΙaΜ+ΙaL|ΙresC=123(ΙAΗ+3ΙaΜ+ΙaL)Ι˙cΜ=Ι˙aΜ(18)

图5中的W1为A相高压绕组的部分匝数,故式(18)中的IAH必大于(IaM+IaL),可见式(16)、式(18)的Iop值较小,见对式(6)的分析,同理Iop随着接地点位置向中性点移动变得更小。得出:若采用式(13)—式(15)作为Yd11d11电炉变压器纵差保护TA二次侧电流的补偿方程,虽然正常运行时同样能在理论上使Iop=0,保证纵差保护不误动,但内部单相(如A相)接地短路时,见式(16)—式(18),B相纵差保护拒动,A相、C相纵差保护灵敏度相同且都很低,死区太大。比较式(11)、式(12)与式(16)、式(18),高压绕组单相接地短路时前者的灵敏度远高于后者的灵敏度,所以Yd11d11电炉变压器三侧纵差保护TA二次侧电流的补偿方程应舍弃式(13)—式(15),而应采用式(1)—式(3)。这个结论对于由3个单相电炉变压器组成的三相变压器特别重要,因为这种场合发生相间短路的概率几乎为0,纵差保护的中心任务不是保护相间短路而是保护电炉变压器高压绕组单相接地短路及各侧绕组的匝间短路。

3.1.10 当前正运行中的电炉变压器高压绕组中性点与地之间的接线方式特点

110 kV电炉变压器大多数高压绕组中性点未安装接地刀闸也无对地间隙,只有少数中性点有接地刀闸及对地间隙。如图6所示,中性点具有接地刀闸K的电炉变压器高压侧断路器DLN合闸时的操作顺序为:DLN合闸前,系统电源侧断路器DLM已首先合闸,系统至冶炼厂的输电线路已带电,此时运行人员先将电炉变压器的接地刀闸K闭合,使中性点直接接地,然后再合闸DLN。DLN合闸后若运行正常,运行人员再立即将接地刀闸K断开,使电炉变压器在运行中始终保持高压绕组中性点处于不接地状态。

3.1.11 Yd11d11电炉变压器在DLN合闸过程中若中性点接地刀闸闭合必导致外部单相接地短路纵差保护误动作

如图6所示,Yd11d11电炉变压器中性点假设装有接地刀闸K,在DLN合闸前将刀闸K闭合,DLN合闸,电炉变压器高压侧纵差保护外部(系统中的点d)若发生A相单相接地短路,此时电网的运行工况变成:电源侧及负载侧变压器中性点都接地的单侧电源网络的单相接地短路。电炉变压器三相高压绕组每相短路电流相同,都为λ0ΝΙ˙Ag/3[3],只有零序电流,无正负序电流,Ι˙Ag为接地点流入地中的电流,λ0N为零序电流分配系数,λ0N=ZM d0/(ZM d0+ZN d0),0≤λ0N≤1,为一个正实数,ZM d0为接地点dM侧接地中性点之间的零序阻抗,ZNd0为点dN侧接地中性点之间的零序阻抗。高压绕组磁势在中压绕组每相感应零序电流Ι˙0Μ,在三相中压绕组构成三角形内环流,因此流过TAM的短路电流Ι˙aΜ=Ι˙bΜ=Ι˙cΜ=0;在每相低压绕组感应零序电流Ι˙0L,流过TAL的短路电流为Ι˙aL=Ι˙bL=Ι˙cL=Ι˙0L,由TAL的正极性端流入,其值为正;流过TAH的短路电流为Ι˙AΗ=Ι˙BΗ=Ι˙CΗ=λ0ΝΙ˙Ag/3,由TAH的负极性端流入,其值为负。各侧TA二次电流补偿方程采用式(1)—式(3),见图6。A相纵差判据为:

{ΙopA=|Ι˙AΗ+13(Ι˙aΜ-Ι˙cΜ)+Ι˙aL|=|-13λ0ΝΙ˙Ag+Ι˙0L|=13λ0ΝΙAg-Ι0LΙresA=12|Ι˙AΗ-13(Ι˙aΜ-Ι˙cΜ)-Ι˙aL|=16λ0ΝΙAg+12Ι0L(19)

式中:λ0NIAg/3=I0M+I0L(标幺值)。

I0M>I0L(因I0M在三角形绕组内形成环流,它流过路径的零序阻抗必小于I0L流过路径的零序阻抗),故I0L≪λ0NIAg/3。

由式(19),Iop·A>Ires·A,A相纵差保护会误动,同理B相、C相纵差保护也会误动。误动的本质原因是:DLN合闸过程中,Yd11d11电炉变压器高压绕组中性点的接地刀闸处于闭合状态,因此才导致若发生外部单相接地,流过TAM的短路电流为0,而TAH和TAL有短路电流通过,则纵差保护必误动。

3.1.12 Yy12d11电炉变压器在DLN合闸过程中若中性点接地刀闸闭合当外部单相接地短路时纵差保护不会动作

将图6中的电炉变压器改为Yy12d11接线的电炉变压器,也假设其高压侧绕组中性点装有接地刀闸K。与3.1.11节的论述同理,在DLN合闸过程中刀闸K已处于闭合状态,若发生外部单相(如A相)接地短路,电炉变压器高压绕组及TAH每相的短路电流仍都为λ0ΝΙ˙Ag/3,但因电炉变压器的中压绕组为星形连接,故中压绕组及TAM的短路电流I0M=0,低压绕组及TAL每相的短路电流为Ι˙0L,而且模值I0L=λ0NIAg/3,见图6的TAH和TAL极性,流过TAH和TAL的短路电流为模值相等的穿越性电流,Yy12d11电炉变压器三侧的TAH,TAM,TAL二次电流皆不转角,纵差保护三相的Iop=0,纵差保护不动作。

同理,对Yd11电炉变压器而言,即使其高压绕组中性点装有接地刀闸,在DLN合闸过程中接地刀闸闭合,当外部单相接地短路时纵差保护不会动作。

3.1.13 电炉变压器高压侧断路器DLN合闸过程中单相接地短路时纵差保护动作特性小结及相关对策

110 kV各种接线方式的电炉变压器大多数高压绕组中性点未装设接地刀闸,DLN合闸过程中发生纵差保护内部单相接地短路时纵差保护动作灵敏度很高,发生外部单相接地短路时纵差保护可靠不动作。

Yy12d11或Yd11接线的110 kV电炉变压器假设其高压绕组中性点装有接地刀闸K,DLN合闸过程中K处于闭合状态,发生纵差保护内部单相接地短路纵差保护动作灵敏度较高,发生外部单相接地短路纵差保护可靠不动作(见3.1.12节)。

Yd11d11接线的110 kV电炉变压器假设其高压绕组中性点装有接地刀闸K,DLN合闸过程中K处于闭合状态,发生纵差保护内部单相接地短路时纵差保护动作灵敏度较高,发生外部单相接地短路时纵差保护会误动(见3.1.11节)。因此,作为特殊情况,对Yd11d11接线并且高压绕组中性点具有接地刀闸的电炉变压器纵差保护,可选用下述2个对策中的一个。

1)对策1

以断路器DLN的辅助接点或者以三相电流的变化等传统鉴别DLN合闸的判据令消零软件自适应投入纵差保护,将TAH每相二次电流中的零序电流Ι˙0Η消除,此消零软件投入2~3 min后就自动退出。这个对策的优点是DLN合闸过程若发生外部单相接地短路能保证纵差保护可靠不误动,其缺点是增加了纵差保护的复杂性,而且在DLN合闸过程中若发生电炉变压器内部高压侧单相接地短路(这也是常见的变压器检修后的隐蔽性故障),则由于消零使纵差保护的动作灵敏度显著降低,死区增大。

2)对策2

对策2就是在Yd11d11电炉变压器DLN合闸过程中,接地刀闸处于闭合状态,不采取任何措施,即纵差保护不消零,保护的一切软件与正常运行时的软件完全相同。

对策2的优点是:DLN合闸过程中接地刀闸处于闭合状态,若发生电炉变压器高压绕组内部单相接地短路(隐蔽性故障),则由于保护未消零,因此纵差保护的动作灵敏度较高,并且丝毫未增加保护软件的复杂性。其缺点是:DLN合闸过程中若发生纵差保护外部单相接地短路,纵差保护会误动;但这种误动可以容忍,因为自DLN合闸至运行人员判别出电炉变压器已正常运行将接地刀闸断开的时间不超过2 min,在如此短的时间内刚巧发生外部单相接地短路的概率极小,几乎为0,即使发生了外部单相接地短路,电炉变压器高压绕组与地之间流过短路电流,纵差保护动作跳闸,快速切断短路电流,对电炉变压器及系统的安全有利,丝毫不影响其他负载的供电,只有好处无任何危害,而且在系统有接地故障点的情况下电炉变压器也不应投入系统。更有甚者,电炉变压器纵差保护外部单相接地短路点如果位于电炉变压器高压输电线路上,系统许多中性点接地的变压器及线路的零序保护相继有选择性地动作跳闸,最后只剩下110 kV中性点不接地但有电源的变压器未跳闸,系统状态仍是故障未切除,此时Yd11d11电炉变压器的接地刀闸是闭合的,电炉变压器的高压绕组与地之间会一直通过短路电流,系统其他保护无能为力,非常危险,这更需要电炉变压器纵差保护快速跳闸以确保电炉变压器的安全。因此,电炉变压器纵差保护的这种误动可以容忍,而且是属于基本合理的动作。

总之,上述2个对策各有优缺点,对于高压绕组中性点具有接地刀闸的Yd11d11电炉变压器而言,其纵差保护软件可采用控制字让用户选用对策1或者对策2。

3.1.14 其他类型短路时电炉变压器三侧(或两侧)纵差保护特性

电炉变压器高、中、低压绕组匝间短路时,由于部分绕组被短接,实质上是改变了变压器的变比,因此纵差保护会动作,且具有相当的灵敏度。电炉变压器带载电动调压分接头多且分接头切换频率高,发生匝间短路的概率比常规变压器高,纵差保护是电炉变压器各侧绕组匝间短路的唯一保护。

纵差保护能以较高灵敏度保护电炉变压器各绕组及引出线的相间短路。

3.2 电炉变压器后备保护的特点

电炉变压器的负载为电弧炉,正常运行中负序电压较高,因此电炉变压器后备保护不宜采用复合电压启动的过流保护,只能采用新的低压启动的过流保护[4]。理由是:Yd11变压器传统低压启动方案为星形及三角形侧共6个线电压构成“或”门启动,而新的低压启动方案为星形侧3个线电压及星形侧3个相电压构成“或”门启动;在系统的Z0Σ/Z1Σ>1.5的情况下,变压器高压侧单相接地短路,传统低压启动方案拒动,而新的低压启动方案动作灵敏度高(理论上为无限大);在变压器高低压侧相间短路时,两方案的动作灵敏度都高。

参考文献

[1]崔文君,管永利.共铁芯式主调合一单相电炉变压器的调压原理及电路和磁路分析[J].变压器,1995,32(2):2-5.CUI Wenjun,GUAN Yongli.Analysis of voltage regulation andmagnetic circuit of main tuning unity and single-phase furnacetransformer with one core[J].Transformer,1995,32(2):2-5.

[2]刘福斌.串联变压器调压的电炉变压器设计:上[J].变压器,2000,37(9):14-17.LIU Fubin.Design of furnace transformer connected by atandem on-load-tap-changing transformer[J].Transformer,2000,37(9):14-17.

[3]潘书燕,黄彪,陈永华,等.110kV变电站变压器差动保护动作原因分析[J].电力系统自动化,2005,29(19):87-89.PAN Shuyan,HUANG Biao,CHEN Yonghua,et al.Analysisof mal-operation transformer’s differential protection in a110kV substation[J].Automation of Election Power Systems,2005,29(19):87-89.

变压器油温测量装置实用设计要求 第4篇

油温测量装置(简称测温装置或温度计)是油浸式电力变压器的重要组件,可用来监视变压器运行温度。当变压器运行温度超出设定值时,测温装置可启动风扇或冷却器使变压器运行在允许的温度范围内,同时给出告警信号引起运行人员注意。因此设计变压器测温装置是一项重要的基础性工作。本文结合国家标准、电力行业技术标准及电网运行实际情况,对变压器测温装置给出简明扼要的实用技术要求,以统一和规范电力企业变压器测温装置设计工作。

1 国家和电力行业标准对油温测量装置的技术要求

GB/T 6451-2008《油浸式电力变压器技术参数和要求》对10~500kV变压器测温装置的配置从种类、数量、管座位置、准确度到表头安装位置都作出了明确规定。对于110kV及以上电压等级、8MVA及以上容量的变压器,这些规定可概括如下:

(1)变压器应有供温度计用的管座。管座应设在油箱的顶部,并伸入油内(120±10)mm。

(2)变压器需装设户外测温装置,信号接点容量在交流电压220V时不低于50VA,直流有感负载时不低于15W。测温装置(指针式表头)应安装在便于观察的位置,准确度应符合相应标准。

(3)变压器应装有远距离测温元件。对于强油循环的变压器,应装有两个远距离测温元件,且应安装于油箱长轴的两端。

(4)变压器采用集中冷却方式时,应在靠油箱进出口总管处安装测油温用的温度计管座。

DL/T 572—2010《电力变压器运行规程》从保证变压器安全运行的角度对油温测量装置提出了技术要求,除了与国家标准有重复的内容外,还有一些更为具体的规定。

(1)无人值班变电站内20MVA及以上容量的变压器应装设远方监视运行电流和顶层油温的装置。

(2)变压器应装设温度保护。当变压器运行温度过高时,应通过上层油温和绕组温度并联的方式分两级动作于信号,两级信号的设计应能让运行人员清晰判别。

(3)绕组温度计变送器的电流值必须与变压器用来测量绕组温度的套管型电流互感器电流相匹配。

实际上,这些具体规定反映了近年来电网运行出现的新情况,如无人值班变电站的出现、绕组温度计的应用等,因此对变压器油温测量装置设计、制造也提出了新要求。

2 变压器测温装置运行新情况

近年来,随着电网的发展和电气设备制造水平的提高,系统中无人值班变电站越来越多,高电压大容量自然冷却方式的变压器不断入网运行。为保证安全运行、可靠供电,对变压器运行监视的要求也越来越严格,因此,在变压器测温装置的配置、设计和运行上出现了一些新情况。

(1)自然油循环冷却方式的变压器在系统中应用得越来越多。这是因为自然油循环冷却方式能减少变压器运行噪声、节约冷却器电能损耗、减小运维费用和工作量。其中,220kV自然油循环冷却方式的三相变压器容量已达240MVA,其油箱顶部长轴两端一般装设了远距离油温测量装置。

(2)采用热模拟方式的绕组温度计大量配置在110kV及以上电压、31.5MVA及以上容量的变压器上,用来间接测量、监视变压器绕组温度。

(3)在无人值班或少人值班变电站里,要求将测温装置输出的温度信号(温度数值和告警信号)传输至变电站主控室内监控系统、集控站和调度端,以供变电运行人员和电网调度监视之用。

为适应这些新情况和满足新要求,需要变压器、监控系统制造厂家和电力企业的技术人员在洽谈订货技术协议时进行充分的沟通协调。

3 变压器测温装置实用技术要求

为了更好地执行国家标准和电力行业标准,同时也兼顾电网运行新要求,下面结合国家标准、电力行业标准和电网运行实际情况,除最基本的技术要求外,从为电力企业设计人员提供实用技术要求的目的出发,给出变压器测温装置配置标准和设计原则。

(1)220kV及以上电压等级变压器一般装设两只油面温度计和一只绕组温度计。油面温度计的感温探头底座安装在油箱顶部长轴的两端;绕组温度计的感温探头底座一般装在距瓦斯继电器较近的油面温度计旁。两类温度计的指针式表头最好能集中安装在器身上便于观察的位置,并装设遮雨小棚,以改善其工作环境,延长其使用寿命。对于110kV的变压器,可根据其容量和变电站值班方式等确定温度计的种类和数量,一般应装设油面温度计和绕组温度计各一只。

(2)变压器高压侧B相套管型电流互感器需专门配置一个用于测量绕组温度的二次绕组,其型号为“LR-额定电压”,变比要求为IN1/2A(IN1为变压器一次额定电流),准确级为1.0级。这是为了适应某些对输入电流有特殊要求的绕组温度计而选定的,在这种情况下,若二次额定电流不为2A,则需配备一只附加变流器。

(3)不同测量范围和准确度等级的变压器指针式温度计的有效量程和示值基本误差限值是不同的。按照A级绝缘耐温上限为105℃的规定,国家电网公司企业标准Q/GDW 440—2010《油浸式变压器测温装置现场校准规范》推荐使用测量范围为0~160℃,准确度等级为1.5级的指针式温度计,它的有效量程为40~120℃,示值基本误差限为±2.4℃。电力企业可参照该标准向变压器厂家提出要求。油面温度计和绕组温度计可选择相同的温度测量范围和准确度等级。

(4)变压器两种温度计的指针式表头就地监视顶层油面和绕组温度。温度计输出的随温度变化的模拟量(如DC4~20mA,DC 0~5V,Pt100铂电阻等)通过二次电缆输入至变电站监控系统的变压器温度测量回路,在当地后台机上显示出温度值,同时经远动系统传输至集控站和调度所,以便运行和调度人员远方监视。也可将温度计输出的与实测温度值相对应的模拟电量或无源电阻先输入到主控室内主变测控屏上的数显温度表,再由数显温度表输出温度信号至监控系统,这样在测控屏和当地后台机上均可以观察到主变实时运行温度。

(5)同一台变压器的油面温度计和绕组温度计最好选择同一种输出量,以便于测温回路元器件的配套选用和运维。

(6)变压器监控系统中温度测量回路输入端口(温度变送器)的数量应与主变本体装设的温度计数量一致。温度变送器输入量的类型和数值范围要与温度计或数显温度表(若采用的话)的输出量相一致。若主控室装有数显温度表,则要注意数显温度表输入量的种类、数值范围以及对应的温度显示范围要与本体温度计的输出量和测量范围相一致。这样才能确保在后台和远端都能完整准确地显示出变压器运行时油箱顶部两处的油温和绕组温度。

(7)根据变压器所配置的温度计的数量和输出量类型,必要时配足所需的直流电源模块并提供(设计)220V交流工作电源。

(8)将变压器3只温度计对应的超温接点并联起来,分两级动作于告警信号,提醒运行人员注意;必要时,可同时启动冷却回路,这要依变压器冷却方式而定。

4 电力企业和制造厂家应做的工作

以往,由于缺少内容全面、简明实用的变压器测温装置设计技术要求,以及电力企业和制造厂家交流不够、工作不细致等原因,一些变压器测温装置的问题在到货后或投运前甚至运行后才被发现。为此,建议电力企业和制造厂家做好以下相应工作。

(1)电力企业与制造厂家签订变压器技术协议时,要准确写明变压器所需配置的温度计的种类、数量、温度测量范围、安装位置(管座、表头)、输出量类型、数值范围、输出接点对数、告警温度整定值、直流电源模块数量和主要技术参数等,双方人员要逐一确认,达成共识。

(2)制造厂家技术协议签订人员要把电力企业的要求逐项对厂里的设计、采购、生产等人员进行技术交底,并从油箱设计制造、温度计采购到安装调试、现场服务等逐项落实,以保证完全符合技术协议的要求。

(3)电力企业还要与变压器监控系统设备厂家进行技术沟通,确认系统中配置的测温回路端口数量、可处理的输入量类型和数值范围与变压器所装配的温度计完全吻合。

(4)电力企业派员到厂家监造设备时,要查看变压器温度计配置情况、监控系统组屏情况,若发现不满足订货技术要求的问题,则要及时向厂家提出整改意见。变压器和监控设备到货验收时,要再次详细检查,严格把关,为变压器安全运行打下良好基础。

摘要:测温装置作为变压器的重要组件,对保证变压器安全运行具有重要作用。结合国家标准、电力行业技术标准以及电网运行实际情况,给出简明扼要的实用技术要求,以统一和规范电力企业变压器测温装置设计工作。

关键词:变压器,油温测量装置,设计,要求

参考文献

[1]GB/T6451—2008油浸式电力变压器技术参数和要求[S]

[2]DL/T572—2010电力变压器运行规程[S]

变压器和配电装置的运行保护 第5篇

电力变压器之所以会出现故障, 很大原因是因为对电力变压器的运行管理不正当或由于对其维护不到位。因此, 技术人员要增强电力变压器的运行管理力度, 严格遵照相关规范进行电力施工来避免故障的出现。

要想使电力变压器的运行管理得以完成良好, 最重要的就是加强对电力变压器的检查与定期试验。对电力变压器的检查, 必须严格依照相关规范去定期进行, 同时, 密切留意电力施工环境的变化。这样一来, 就能确保电力变压器在日常使用当中出现的不足与缺陷得到及时的发现并且尽早解决, 从而避免事故的出现。对于每天都有人值班的变配电所来说, 电力配电器的外部检查最好应为每天一次;而对于没有固定人员值班的变配电所来说, 则每月至少对电力配电器检查一次。若出现突然跳闸、雨水打雷天气等情况, 应当及时对相关设备进行检查预防。

1.1 检查运行内容。

首先, 应当密切留意油浸式的电力变压器里面油的温度、色泽与温度有没有出现异常情况以及储油柜有没有油渗油漏的现象;风冷系统、变压器通风系统与绕组的温度检测系统有没有出现异常情况。其次, 还要重视套管的油位, 定期检查其外部是否出现破损裂痕的情况。另外, 还要留意一些小细节, 如电力变压器是否出现异常运行声响, 电线接头端、电线外部是否无端发热、是否出现破损裂痕;各种的消防设备是否正常良好等。

1.2 维护内容。

首先, 要定期检查清除电力变压器以及其他设备上的油渍污垢;其次, 若要对变压器的导电杆螺旋帽进行松紧, 事前一定要采取相应的避免导电杆转动的措施, 免得变压器里面的连接导线会变松或者导线会出现变形;然后, 要确保变压器电线的接线方式要合理恰当, 从而将接触电阻降低, 减小发热量;最后, 对于一些出现负载、中性比以及失平衡严重的变压器, 要给予一定的重视, 尽早解决一系列引发的问题, 从而避免变压器出现故障, 延长变压器的使用时间。

1.3 注意事项。

由于维护工作是一个技术含量极高的工作, 因此要求技术人员具备强责任意识与高技术。所以, 对于技术人员来说有几点要求: (1) 增强技术人员的责任意识。因为之前曾经发生过技术人员对电力变压器检查维修不认真, 从而引发一连串的质量安全问题, 给个人家庭与社会造成巨大的伤害。因此, 相关部门要对技术人员进行安全责任意识教育指导, 施工工序要正确。 (2) 消除技术人员的侥幸心态。有的技术人员心里总存在一种侥幸心态, 觉得施工小问题不必过于重视, 从而给施工过程带来很多质量问题。这个做法是不明智的, 也是极其危险的。 (3) 避免技术人员盲目施工。有的技术人员施工经验是较多的, 因此在实际施工中很容易会依照自己一贯的施工方法去进行施工, 从而忽略很多的小细节。因此, 要避免技术人员仅仅依靠经验蛮干的行为。

2 电力变压器的运行管理

2.1 检查运行内容。

检查电力变压器运行的最好时间段就是就是电力变压器进行最大负载的时候, 检查内容要对三相电流进行测量, 而且每一年至少测量一次。而对电力变压器的检查周期至少每月一次, 若出现特殊情况, 如天气恶变、高温负载等, 则应该及时对电力变压器进行运行的维护。具体原则如下表1所示。

2.2 维护内容。

变压器声音有没有出现异常:电力变压器正常运行的时候, 通常会出现均匀的嗡嗡响声。若出现变压器声音异常情况, 技术人员应当给予一定的重视, 并尽早解决问题。变压器上层油温有没有超出范围。由于每台电力变压器的性能、负荷与冷却条件都不同, 所以应当密切留意上层油温的情况。一旦发现上层油温变化过高, 应当立即检查冷却系统有没有异常、油循环系统有没有异常, 从而确定变压器内部是不是出现故障。一般导致变压器上层油温异常的原因包括:变压器冷却系统异常、散热器出现堵塞以及其他的内部问题。

2.3 油质油位是否异常。

正常的油质应当是透明略黄的, 油面要与周围温度标准线相符合。若油面低于温度线, 要及时检查变压器有没有出现漏油情况;若油面高于温度线则应该及时检查变压器的冷却系统, 确定有没有出现内部故障。油质油位异常一般因为:变压器出现漏油、检查维修之后油量少、温度太低等。

2.4 及时检查变压器各方面的问题。

平时, 技术人员应当定期检查套管是否有污垢, 是否出现裂痕与放电痕迹, 整个变压器的冷却系统是否异常, 电源是否异常以及各设备是否符合正常运行要求。变压器的渗油漏油情况也不容忽略, 造成渗油漏油是因为阀门异常、材质不好等。

3 预防管理措施

3.1 技术措施控制。

首先, 增强对电力变压器的检查维修, 加强电力电压器的保护管理预防措施, 保证变压器的正常运行, 避免作出损害变压器的运行行为。其次, 增强电力变压器的运行监督, 防止过度运行, 要定期对其进行耐压试验, 保证设备器械的绝缘性能还是良好的。最后, 严格把关开关室, 最好安装排气扇与抽湿机器, 确保开关室的干湿程度, 保持通风透气。

3.2 管理措施控制。

首先, 技术人员要一直留意着电力变压器的各种试验, 如方法试验的研究与完善、设备试验的数据准确性;坚持及时对所有数据进行整理汇总与保存, 这样不仅便于其他技术人员的分析、对比与参考, 还能有利于增强技术人员对试验数据的综合收集与分析处理, 对他们的技术提高有很大的帮助。

另外, 强化电力机关对整个电力系统的管理的权威性。要想电力变压器的运行环境得到良好的改善提高, 变压器的检查维修工作固然很重要, 但从整体上看, 一个配电所良好的管理水平与设备运行环境也是不可忽略的。因此, 一定要注重营造一个良好的电力变压器运行环境。

结语

电力变压器是整个变电所最为重要的设备器械, 它的正常运行与维护是很必要的。而配电装置也在电力网中占据着重要的位置, 因此需要定期对其检查并及时解决相关问题。变压器和配电装置的运行保护需要相关设计单位与部门及时对其检查整改, 同时还要提高相关技术人员的技能、素养、责任意识与安全意识。唯有如此, 方可确保变压器和配电装置能正常安全运行, 从而从根本上提高整个电力网的安全性。

摘要:随着经济的飞速发展, 人们的生活得到很大的改善, 对电能的需求越来越大。电网负荷增大, 配电变压器的运行与管理逐渐繁重, 导致电网故障不断发生。因此, 变压器与配电装置的运行保护是很必要的。本文主要通过研究变压器和配电装置的运行, 对其保护提出几点建议以作参考。

关键词:变压器,配电装置,运行保护

参考文献

[1]郑平.现代电气控制技术[M].重庆:重庆大学出版社, 2007.

[2]张艳霞, 姜惠兰.电力系统保护与控制[M].北京:清华大学出版社, 2006.

变压器装置指标 第6篇

按照变压器国家标准规定, 主变双套保护都有反相失灵的功能, 是在220kv母差保护或500kv断路器失灵保护动作以后, 直跳主变三侧的功能, 是在母线发生故障220kv侧断路器失灵时或500kv断路器失灵时直跳主变三侧的一种保护, 能够迅速切断故障电流。反措要求此开入为双开入, 是防止保护勿动的一项重要措施, 但目前500kv塔拉变电站双套保护反相失灵开入回路都为单开入, 变压器反相失灵保护不敢投入运行, 现根据反措要求更改反相失灵开入回路为双开入, 实现变压器反相失灵的功能。保证电网的安全稳定运行。而500kv塔拉变电站2主变反相失灵保护开入回路为单开入因此需要对500kv塔拉变电站2主变反相失灵保护开入回路为单开入缺陷进行回路改造, 实现反相失灵保护开入回路为双开入, 投入反相失灵保护, 确保电网安全稳定运行。

1 两种保护装置失灵回路原设计与其存在的安全隐患

1.1 PST1200装置原设计与其存在的安全隐患:

如图1, XZJ为其他保护跳主变各侧输入1的扩展继电器, 4XZJ为其他保护跳主变各侧输入2的扩展继电器, 而输入CPU的双开入只用了XZJ的常开常闭两对节点, 而没用4XZJ的节点, 可见反相失灵只通过输入1动作, 而与输入2无关, 其实是单开入, 只要开入1接通, 就直跳主变三侧。一旦开入1误动作或直流接地, 都可能引起误跳主变三侧, 存在安全隐患。

1.2 CSC-326EB装置失灵回路原设计与其存在的安全隐患

如图2, ZJ1为其他保护跳主变各侧输入1的扩展继电器, ZJ2为其他保护跳主变各侧输入2的扩展继电器, 而输入CPU的双开入只用了ZJ2的两对常开节点, 而没用ZJ1的节点, 可见反相失灵只通过输入2动作, 而与输入1无关, 其实是单开入, 只要开入2接通, 就直跳主变三侧。一旦开入2误动作或直流接地, 都可能引起误跳主变三侧, 存在安全隐患。

2 塔拉变电站失灵双开入工程改造方案

2.1 PST1200改造后的失灵回路设计

PST1200改造后的回路设计如图3。改造后, 输入CPU的双开入使用了XZJ的常开常闭及4XZJ的常开常闭四对节点, 引入了其他保护跳主变各侧输入2, 确保在单个开入勿动时不会引起主变三跳, 消除了安全隐患。

2.2 CSC-326EB改造后的失灵回路设计

326EB改造后的回路设计如图4。改造后, 输入CPU的双开入使用了ZJ1的常开及ZJ2的常开两对节点, 引入了其他保护跳主变各侧输入1, 确保在单个开入勿动时不会引起主变三跳, 消除了安全隐患。

而改造工程方案得到了华北总调保护处、中调保护科、内蒙古电力设计院以及我局相关生产部门的一致通过。

2.3 改造工程效果

改造后实现反相失灵保护开入回路为双开入, 投入了反相失灵保护, 实现了反措要求。

3 结束语

改造前, 500kv塔拉变电站#2主变反相失灵保护开入回路为单开入, 投入保护有误跳主变的可能, 不投入保护, 当故障来临时不能正确动作切除故障, 存在安全隐患, 可能会使电网安全稳定遭到破坏。改造后此类故障保护正确动作率可以达到100%, 确保了电网安全稳定运行。

摘要:严格贯彻落实华北调局继[2011]7号文和网调继[2011]4号文, 对500kv塔拉变电站2主变反相失灵保护开入回路为单开入缺陷进行回路改造, 实现反相失灵保护开入回路为双开入, 投入反相失灵保护, 确保电网安全稳定运行。500kv塔拉变电站按照华北电网要求对PST1200数字式变压器保护装置及CSC-326系列数字式变压器保护装置进行反措整改。

关键词:改造工程,失灵双开入,保护误动

参考文献

[1]胡定辉.变压器差动保护装置的研制及其误差分析与补偿[D].武汉:武汉大学, 2005.

[2]李福泉, 徐涛, 杨龙雨.主变差动保护误动事例分析及防范[J].科技信息, 2010 (11) .

变压器装置指标

变压器装置指标(精选6篇)变压器装置指标 第1篇铁路信号设备为了满足控制电路故障导向安全要求, 需要每路电源之间互相隔离, 故铁路信号...
点击下载文档文档为doc格式

声明:除非特别标注,否则均为本站原创文章,转载时请以链接形式注明文章出处。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。

确认删除?
回到顶部