浅谈220kV变电站变压器运行与继电保护

浅谈220kV变电站变压器运行与继电保护

韩承希

韩承希

（国网山东省电力公司烟台供电公司）

摘要：变电站作为对电力分配和使用的中转站，采用先进的技术、设备对其效率、功能性的提高至关重要。变压器在电力系统时极其重要的设备，其安全运行关系到电网能否高效、安全、经济地运行。本文介绍了变电站概况，和在此基础上对220kV变电站变压器的运行原理和继电保护的相关问题作进一步的探讨分析。

关键词：变电站；变压器运行；继电保护

引言：电网是国家经济领域作用重大，是各项现代化建设中的核心环节。其安全、稳定、高速的发现，极大的改善了人民的物质生活条件，使其成为社会经济发展和城镇建设的最有力工具。而变压器作为电力系统中非常重要的组成部分，其能否正常安全工作，决定着电网能否高效、安全的运行。若是变压器发生故障，给电力系统会受到相当严重的损害。所以对变电站变压器应用正确合理的保护措施尤为重要。

对于变电站的保护，要求有非常精确的供电技术能力。对于变电站来说，外部环境有着非常重要的影响，空气湿度和气候干燥将直接影响输出源。

我们不仅要做好管理、维护变压器的工作，保证其变压器高效安全的运行，同时也要对其运行状况做好记录，及时地发现问题，并妥善地解决，并消除潜在隐患，保障电力系统的正常运转。

变电站概况

变电站是改变电压的场所，为了将发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，该升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，又可称为变电所、配电室等。

变电站就是中转站，可以说变电站支配着国家所有电力的分配情况。而电力，是驱动现代性国家、城市发展和转型的主要源动力之一，支撑着第二产业和第三产业。对电力的制造和输出，可作为一个重点考核标准来衡量一个国家的发展程度。同时变电站也是体现国家经济结构的标志之一。变电站虽然不再作为电力需求的核心，相关科技成果的普及使用也使得各种发电的方式越来越为更多的人所接受和熟知。但作为国家经济驱动的源头，在电力供应方面变电站依然占有举足轻重的地位。国家支柱产业的领头集团无一不与电网有着千丝万缕的联系和深入的合作，同时，其可被看作是经济发展与产业结构优化的缩影。

220kV变电站变压器运行

工作原理

变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器，三绕组变压器以及自耦变压器。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。

变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。变压器的电压需与电力系统的电压相适应。为了在不同负荷情况下保持合格的电压，有时需要对变压器的分接头进行切换。

按分接头的切换方式，变压器可分为带负荷有载调压变压器和无负荷无载调压变压器。其中，有载调压变压器主要用于受端变电站。

电压互感器和电流互感器。其原理和变压器相似，他们把高低压设备和母线的运行电压和大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流，在额定运行情况下，电压互感器二次电压为100V，电流互感器二次电流为1A或5A。电压互感器正常运行时接近于空载状态，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器。；电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路，需要注意的是，绝不能让其开路，否则将因高压电而危及设备和人身安全，或使电流互感器烧毁。

变压器运行异常的情况

当出现过负荷或者外部短路的情况，引起温度升高油面降低和过电流等现象时，根据不同的情况，变压器主要的保护装置有以下几种：（1）气体保护，该保护方式是瞬间作用于信号式跳闸的，可用于变压器的油箱发生内部故障，或者油面降低时；（2）电流速断保护和差动保护，这种保护方式也是瞬间作用于跳闸，可用于变压器的引出线间的短路，接地短路，或者变压器的内部故障时；（3）过负荷保护，当变压器出现过载时可装设，作用于信号，主要用于因为过载而引起过电流时；（4）过流继电保护，主要带时限动作于跳闸，一般可用于出现外部短路引起过电流时；（5）温度信号，当变压器的温度发生变化，出现升高或者油冷却系统的异常时，可作用于信号。

变压器一旦故障，将对电力系统造成相当严重的损失。为了防止出现这种情况，安装相应的继电保护装置是非常必要的。

220kV变电站的继电保护措施

继电保护综述

继电保护措施，是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，还远不能避免发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作切除后，系统将呈现何种工况；系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。继电保护的具体措施。

继电保护安全运行的主要措施有以下几点：

特别要注意对继电保护装置的检验工作，在检验工作的最后才能进行电流回路升流以及整组的实验,这2个试验都完成前，绝不能拔掉插件，或者改变定值（定值区）等等。此外，电压回路升压的实验也是要放在最后进行的。

定值区的问题。拥有多个定值区一直是继电保护的一个很大的优点，但是若出现定值区错误，对继电保护来说就是一个非常严重的问题，所以工作人员需确保定值区正确。

一般性的检查工作。这对于任何保护措施来说，都十分重要的，一定不能疏忽。

接地的问题。其对继电保护格外重要，首先是装置机箱和屏障的接地问题，需要接在保护屏的铜牌上的；其次是电压回路和电流的接地问题。

继电保护装置的维护

若要继电保护装置正常高效运行，就要定期对继电保护装置进行维护，只有先维护好继电保护装置，其最大程度发挥效用，保护电力系统的正常运行。在对继电保护装置进行维护工作时，首先要对设备的初始状态有一个较为全面的了解，才能对以后的工作作出正确的判断；其次还要对其运行时的状态数据进行及时的统计分析，随时掌握设备的运行情况；再次是对继电保护装置的新技术和新发展，要及时跟进。我国的在线监测技术目前仍然还不够成熟和完善，对于日常的检修工作，要求工作人员必须对各种数据加以统计分析，作出综合评价。

结语

变压器的正常运行对电网的安全，可靠输电起着重要作用。应加强变压器的运行管理，做好变压器的运行维护，根据变压器运行中的现象发现隐患，及时排除，保障变压器的安全运行。本文阐述了继电保护在220kV变电站内的应用，随着计算机硬件的快速发展，微机继电保护硬件的不断发展和完善，微机继电保护技术将更多地应用于变电站继电保护系统。

参考文献:

[1]胥望，等，220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范【J】，现代电力，2010（2）

[2]王志刚，等，浅析220kV变电站基础建设，【J】。科技资讯，2010（30）

[3]江艳芬，220kV变电站双重化保护中母线差动保护行为分析【J】。科学与财富，2010，（8）

[4]严兴畴，继电保护技术及其应用【J】。科技资讯，2007.