基于发电厂发电机变压器差动保护改造的分析

基于发电厂发电机变压器差动保护改造的分析

王亚明  ,刘海英

华能松原热电有限公司  138000

摘要：在电力系统运行的过程中一旦出现运行故障，说明其中存在故障电流，故障电流在通过变压器差动保护装置时会触发跳开装置，故障电流在判定的过程中需要对其性质进行分析，故障电流与常规的二次回路中的短路电流大小相同，但在相位上存在着一定的差别。当所产生的故障电流超过变压器差动保护装置的额定数值时，断路器的保护装置就会自动跳开并断电，对整个电力系统起到保护作用，这也就是使用非常广泛的差动保护机制。该种机制的应用需要对变压器进行差动保护装置的改造工作，改造的主要目标是避免在差动保护运行过程中对其他电器产生错误交流电的贯穿，减小检修以及维护工作的压力，且还能有效提升差动保护装置对于电力系统保护的精准性以及安全性。

关键词：发电厂发电机、变压器差动保护、改造分析

前言：发电厂在运行的过程中必然不能缺少变压器的差动保护，一旦电力系统出现电气故障或者是交流电紊乱的情况，保护装置就会立即启动，对相关的电气进行目标保护，从而有效降低故障所带来的经济损失与人员伤亡。在变压器差动保护装置应用的过程中，经常会出现错误操作或者是拒动作的情况，特别是错误操作出现的概率非常高，从而影响到发电厂的正常运行。为能提升发电厂发电机变压器差动保护装置的运行效率，必须要对其进行设备的改进以及数据的调整工作，从而满足整个发电厂电力系统安全运行的要求。

1.变压器差动保护重要性论述

变压器在整个电力系统建设的过程中具有无可替代的作用，变压器中的差动保护装置能够实现对电力系统其他设备的断电保护，避免出现过载、烧毁的情况，变压器是否能正常运行，将会在很大程度上决定整个电力系统的安全性以及可靠性。为能有效提升变压器的使用性能，技术人员必须要对其差动保护装置按照生产的需求进行改造工作，即便是将相关的数据以及装置调试到完美状态，但是在运行过程中错误操作的问题仍然没有办法完全避免。当发电厂发电机处于正常运行的状态时所能够产生的差动电流基本上相当于没有，但系统一旦某一区域出现电器、电路故障问题，那么差动电流就会在瞬间呈现出扩大的趋势，断路器会自动检测差动电流的大小从而进行断开操作，形成对整个电力系统的保护作用。

2.变压器差动保护装置改造分析

2.1整体改造方案

改造工作需要借助原本具有的保护装置进行数据上的更改或者是进行技术更新，针对此种情况，需要对发电厂发电机变压器差动保护装置应用的实际情况做到详细的了解，才能够进行整体改造方案的设计工作。举例来说：某发电厂的发电机变压器保护装饰所使用的是200MW的机组，在改造的过程中不仅要考虑到对整个发电厂的差动保护要求以及改造后所需要达到的保护效果，还需要保证未来电力系统升级的可拓展性，因此需要考虑200MW机组在连接过程中特殊接口的转接需求。

因此，在实际的操作过程中，首先需要技术人员了解各种型号差动保护装置在技术性能以及技术标准方面的差异，对差动保护装置的设计图纸进行审核工作，充分检查设计图纸以及设计参数方面有无明显的偏差以及漏洞问题。如果存在问题，需要及时上报，并与设计人员进行沟通调整。其次，需要对变压器保护额定数值进行计算，这是变压器保护装置改造过程中一个非常关键的环节，有很多保护动作的错误操作都是因为保护额定数值设置不合理所导致，额定数值的确定需要考虑到两个方面：首先是变压器的保护需求，其次是实际运行过程中的故障电流的浮动范围是否与保护定值的设置保持一致。期间需要考虑到变压器保护装置上下级之间的配合状态，有效避免出现越级跳闸的情况。在保护装置改造的过程中需要大量的实际操作经验，在设计完成之后同样需要进行试验验证，从而进一步保证保护方案的严谨性。

2.2接口设计工作

在进行改造工作的时候，需要以原有的差动保护设计图纸为蓝本进行参考和借鉴，明确的标注各种装置的型号以及功率，从而使改造工作的设计标准以及规范与原有的系统相匹配。举例来说：在进行交流电压以及电流输入的过程中，各个装置的编号都十分重要，一旦打乱就难以进行检查和维修工作，因此尽可能地不要改变原有的CT、PT的编号，正确的编号可便利技术人员进行故障排查工作，改造的工作量也会大幅度缩小。其次，需要明确集成电路保护装置与微型机差动保护装置之间的区别，加强对两种保护装置在保护目的以及应用领域的划分。微型机差动保护装置要求进入装置的电流必须要使用Y型接法，能有效保护电流设备不受故障电流的影响。互感器二次测流入装置的标识为in，流出装置的标识为out，但在实际的操作中能发现主高变压侧互感器二次侧的标识都是out，那么在标识鉴别方面就出现一定的困难。针对此种情况，可以通过大小写转化的方式来提升对于接口的鉴别性，有效避免接口设计过程中杂乱无章情况的出现。第三个方面，需加强对电气与热工保护接口的处理效果。对于集成电路来讲，在热控保护装置运行的过程中，主要是通过选择出口压板来实现对其保护作用，而微型机的保护装置而是通过跳闸矩阵的使用来实现保护效果，两者的保护系统需要根据需求进行调整，为能保证发电厂发电机所有的电气设备处于安全稳定的运行状态，电器系统与热控系统应当进行配合性设计，避免两者之间出现保护冲突的情况。

2.3变压器检修工作

在差动保护装置实际应用的过程中，差动保护装置出现错误操作的案例并不少见，并且相较于拒动作的问题错误操作出现的概率更高。一旦出现错误操作变压器自动断开，就会影响到整个电力系统的正常稳定运行，造成发电厂经济效益的下降，在变压器差动保护装置应用的过程中，会造成差动保护错误操作的原因种类有很多。就一般情况而言，电流交感器分为两种类型：一种是国标P类，一种是国标TO类，两者在运行状态上都有着一定的差别。在实际的发电厂发电机变压器运行的过程中，如果整体的运行状态稳定，那么P类电流互感器就会要求不饱和，而不论是稳定状态还是暂态，在运行状态上TP类电流互感器与P类电流互感器有着明显的差别，TP类电流互感器都是要求不饱和。如果发电厂发电器电力系统所使用的是P类电流互感器，那么一旦保护区外部出现故障，故障区域在被切除的瞬间，就会在系统内产生间歇性短路的情况，从而导致互感器差动电流在极短的时间区间内形成提升的态势，引发错误操作。在实际的操作中为能有效降低该种类型问题出现的概率，必须要对变压器差动保护进行改造。

检修工作开展期间要做好数据的记录，以月、季度、年为单位进行数据的汇总，分析发电厂发电机变压器故障出现的类型以及原因，并根据数据的统计寻找出现率最高的故障，进行针对性改进措施的应用，能有效缩减改造成本，提升改造工作的针对性。

3.结语

伴随着现阶段电力事业发展速度的不断加快，各个城市之间的发电厂规模也是越来越大，生产与生活对于供电的持续性以及安全性提出更高的要求，在发电厂实际运行的过程中对电压器差动保护装置进行改造工作，能有效减少变压器出现错误操作以及拒动作出现的情况，使其运行状态正价趋于稳定。本文从差动保护装置应用的实际需求出发对改造方案进行分析，希望能为相关技术人员的差动保护装置改造提供理论参考。

参考文献

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