220kv变电站变压器运行和继电保护配置分析

220kv变电站变压器运行和继电保护配置分析

皮小宇

华电湖北发电有限公司电力工程分公司  湖北省黄石市 435000

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，变电站建设越来越多。制定更加合理的电力变压器检修或更换方案，应当需要综合考虑电力变压器运行方案的稳定性和可靠性，即在满足电力变压器最低运行方案稳定性和可靠性的条件下，最大限度地增加经济收益。该文首先分析220kV变电站，其次探讨变压器运行继电保护存在的缺陷，最后就220kV变电站变压器运行策略进行研究，以供参考。

关键词：220kV变电站；电气设备安装

引言

电能是人类能源利用最广泛的一类资源，是国家能源战略的重要领域，为提高能源利用率，减少电力运输过程中产生的电能损耗，满足人们正常生产生活需求，各地加大了电力基建设施的建设。在此过程中，220 kV升压站主变压器的安装技术，则引起广泛关。220 kV升压站作为电力基建行业的一部分，其变压器的安装是变电站建设的重点，规范、标准的变压器安装技术，是变压器健康运行、电力系统安全生产的基本保障。

1 220kV变电站

220kV变电站分为枢纽变电站和负荷变电站。枢纽变电站的220kV侧和110kV侧均合环运行，因此只设置一个接地点，枢纽变电站中多台变压器并列运行时，采用1台主变的220kV、110kV侧直接接地，其余并列运行变压器中性点经间隙接地；负荷变电站的220kV侧和110kV侧分列运行，其220kV侧中性点接地点由上级电源提供，其110kV侧中性点直接接地，为下级110kV网络提供接地点，站内主变220kV侧不接地，110kV侧均直接接地；10kV侧为角形接线，变压器侧无接地点。在带有站用变及10kV出线的母线设置一台接地变提供零序电流通路，实现选线跳闸。

2变压器运行继电保护存在的缺陷

2.1匝间短路故障

发生匝间短路故障的因素有多种。初级线圈本来能够制造的时候却没有误操作，造成电缆匝间绝缘严重损坏；电线所连接的电缆绝缘不充分，不能承受长期电压电流或具体工作过程中短期电压电流的强烈冲击，从而致使电缆绝缘老化，严重损坏；局部的高温也会导致绝缘老化，并且加快绝缘老化的速度；电动力作用也会导致绝缘破损，甚至出现短路；长期过载运行会导致绝缘老化变脆；电压电流的作用也会让绝缘的性能逐渐降低。

2.2运行电压

220kV变电站的实际运行环境复杂，一方面，是涉及电气设备及线路较多；另一方面，是存在诸多外界影响因素，这就使得变电站长期运行的过程中可能出现变压器输电质量不佳，甚至出现供电电压异常、引起电网电压波动的情况。如若未能及时发现并且有效处理，那么，将严重影响整个电网系统运行的安全性和稳定性。

3 220kV变电站变压器运行策略

3.1安装前期准备

变压器开始正式安装前应做好交接准备，按照设计图纸做好对变压器基础的核查（混凝土尺寸、平整度、强度是否满足等）；做好对人员资质的审查，落实安全交底及技术交底制度；做好现场工具设备的准备，确定现场有足够的工具和设备可用，保证顺利完成设备的安装；做好人员方面的准备，现场人员电气安装人员，要筛选高素质的技术人员，保障人员资质满足操作需求，安装期间要加强管理，及时处理问题。

3.2装设避雷器保护

利用无间隙金属氧化物避雷器进行过电压的保护，防止变压器在遭受到雷击之后产生变压器内部和外部过电压，导致绝缘材料的损毁或者是击穿。首先该保护设施在选择的过程中一定要采用合格的产品，其次要对运行的设备进行定期的试验，最后要对电阻进行定期检测和更换，保障保护装置能够正常运行。

3.3变压器主体就位

变压器就位常见的方法有吊装法以及液位推移就位法，都需要专业人员进行就位，吊装法在此不做描述。液压推移就位施工法中的核心设备是在轨推移机，其工作原理是利用活塞伸缩原理与尺蠖运动机构结合的原理，逐步将设备推移到指定的安装位置。在变压器主体卸车前需要确定变压器主体以及基础的中轴线，变压器主体最终就位时，利用中轴线确认变压器是否到达指定位置，确保变压器主体精确就位。变压器主体就位后需对冲撞记录仪的记录进行检查，应符合如下要求：垂直方面加速度不超过2 g，水平及侧向加速度不超过3 g，且对冲撞记录留档备份；需要每天对变压器气体压力做1次记录，确保变压器的密封性以及内部的干燥性。

3.4投入运行前的检查及交接试验

投入运行前需要对变压器进行检查，检查变压器各阀门是否按要求开启或关闭，检查油位面是否符合运行要求，对分接开关对接相位进行校验，检查电流互感器接线是否正确，检查变压器安全距离、绝缘等级是否满足规范要求，检查变压器接地系统是否正确，检查各附件接线是否正确等。检查过程中需要部分交接试验来作为检查依据，如变压器变比试验、耐压及局放电试验、空载试验和空载冲击合闸等试验等，试验应当按照国家标准或技术协议进行。

3.5日常维护

变压器的日常维护包括清除变压器下部积水和污物；冲洗冷却器；更换呼吸器内的硅胶；变压器外部清扫。为了检查电力变压器的正常运行，可以进行以下几个方面的检查：①检查油枕与充油套管内油面的高度，如果封闭部分的油量符合设计要求，则说明油量正常。②检查电力变压器底层油温是否达到热70%，通过检查底层油温是否达到设定的温度，可以判断变压器是否正常工作。③检查电源变压器的声音是否正常，通过听取电源变压器的声音，可以判断其是否存在异常噪音或故障。④检查口罩是否解锁，确保变压器的口罩已经解锁，以便进行必要的维护和检修。⑤检查导热硅胶的湿度是否达到饱和，确保导热硅胶没有吸湿到饱和状态，以保证其正常的导热性能。⑥检查防爆安全管上的玻璃膜是否完整且无油污，确保防爆安全管上的玻璃膜没有破损或油污，以保证其正常的安全性能。⑦检查中间气体继电器是否工作，通过检查中间气体继电器的工作状态，可以判断变压器是否存在故障。

3.6投入运行前的检查及交接试验

投入运行前需要对变压器进行检查，检查变压器各阀门是否按要求开启或关闭，检查油位面是否符合运行要求，对分接开关对接相位进行校验，检查电流互感器接线是否正确，检查变压器安全距离、绝缘等级是否满足规范要求，检查变压器接地系统是否正确，检查各附件接线是否正确等。检查过程中需要部分交接试验来作为检查依据，如变压器变比试验、耐压及局放电试验、空载试验和空载冲击合闸等试验等，试验应当按照国家标准或技术协议进行。

结语

变压器的安装作为220 kV升压站电气设备安装的核心，有着较为复杂的步骤以及工艺要求，分步描述了变压器的安装步骤，对变压器的安装要求以及流程进行了剖析，电力变压器的基本结构具有不可预测性，故障原因分析和故障作用原理的多重性、不可预测性和模糊性，使得电缆绝缘故障诊断变得困难。电力变压器能否正常运行不仅取决于其结构设计、材料和工艺，还与产品生产中的操作程序和维护信息管理密切相关。希望能对变压器的安装提供思路，做好变压器安装的细节，把控好安装步骤，为电力系统的安全运行提供一份保障。

参考文献

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