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發(fā)電機-變壓器組中微型機保護系統研究

  摘要:變壓器作為電力系統中的重要設備,是各個(gè)電壓等級進(jìn)行聯(lián)系以及能量傳輸的樞紐,對電力系統的安全可靠運行意義重大。然而隨著(zhù)電力市場(chǎng)的不斷繁榮與發(fā)展,尤其是電力設施綜合自動(dòng)化技術(shù)的大量運用,發(fā)電機變壓器原有的微機保護裝置仍存在著(zhù)不少的問(wèn)題。本文就變壓器微機保護系統的研究展開(kāi)探討,就如何加強電力系統的安全可靠運行,保障人們生產(chǎn)生活以及促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展提出有益的思考。 
  關(guān)鍵詞:發(fā)電機 變壓器 微型機保護系統 研究 
  由于電力變壓器是電力系統中極其重要的設備,尤其是隨著(zhù)變壓器綜合自動(dòng)化的飛速發(fā)展,以及一些大容量的變壓器的應用,其安全與否直接關(guān)系到電力系統的正常,穩定運行,同時(shí)也由于這些變壓器的造價(jià)都是比較昂貴的,科技程度也很高,一旦發(fā)生故障,不僅會(huì )造成嚴重的經(jīng)濟損失,而且其破壞程度將會(huì )給后期的維修帶來(lái)很大的困難。因此,對變壓器組的微機保護已經(jīng)成為未來(lái)繼電保護的主要發(fā)展方向,所謂的微機保護指的是用微型計算機構成的繼電保護,它具有高可靠性、高選擇性以及高靈敏度,是對變壓器組起到保護作用的關(guān)鍵。因此本文就發(fā)電機變壓器組中的微機保護系統設置展開(kāi)探討,并根據變壓器的容量以及重要性程度等因素,對變壓器可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析,就如何選用性能良好,工作可靠的繼電保護裝置提出自己有益的思考。 
  1 研究變壓器微機保護系統的重要意義 
  微機保護裝置是保障變壓器正常運行的關(guān)鍵,其主要的數字核心是由CPU、存儲器、定時(shí)器/計數器、wachdog等組成,在系統設計上主要分為:數據采集單元、微機控制單元、開(kāi)關(guān)量(數字量)輸入/輸出單元、人機接口單元和通信接口單元這幾部分。我們研究變壓器的微機保護系統就是為了提高電力系統運行的安全可靠性。首先,微機保護系統的維修調試比較方便,微機保護裝置只要接通電源就可以實(shí)現自行診斷,一旦發(fā)現異常就會(huì )立即報警,幾乎不用調試,這就大大減輕了設備的運行維護量。其次是系統的可靠性較高,靈活性大,計算機在程序的指揮之下,有很強的自診斷能力,并能自動(dòng)識別和排除干擾,防止設備誤操作,同時(shí)由于各種類(lèi)型的微機保護所使用的計算機硬件和外圍設備都可通用,還可根據系統接線(xiàn)和運行情況的變化自動(dòng)改變定值,靈活方便。第三是微機保護系統功能齊全,微機具有快速運算、邏輯判斷和記憶能力,傳統模式是無(wú)法比擬的,同時(shí)還可實(shí)現故障測距、故障診斷、穩定預測以及安全監視和無(wú)功調節、負荷控制等監控功能。以上這些都具有很大的實(shí)際意義和經(jīng)濟效益。 
  2 變壓器微機保護故障及解決措施研究 
  2.1 微機保護裝置問(wèn)題分析 
  2.1.1 裝置硬件出現故障。微機保護裝置的硬件故障主要包括:按鍵失靈、顯示屏顯示不正常、插件損壞等,這主要是由于設備運行時(shí)間太長(cháng)從而使得按鍵機械部分接觸不良導致按鍵失靈,液晶顯示屏受潮或受到損壞,造成芯片損壞,而插件問(wèn)題主要是由于插件電路電容長(cháng)時(shí)間運行損壞以及電源芯片損壞等原因造成的。 
  2.1.2 裝置軟件出現故障。許多變電站的變壓器都存在這樣一個(gè)問(wèn)題而無(wú)法解決,那就是當微機保護裝置運行時(shí),所有的報告均是由人機對話(huà)模件收集顯示或打印機輸出的。但是在實(shí)際過(guò)程中卻會(huì )出現保護屏上顯示“有報告”,但人機對話(huà)模件上未顯示“報告”內容,且打印機亦未工作這樣的情況,說(shuō)明裝置軟件存在一定的問(wèn)題。 
  2.1.3 裝置在安裝時(shí)容易出現的問(wèn)題。安裝保護設備時(shí)要注意防高壓,防止高壓電竄入低壓回路,燒毀插件板,同時(shí)注意在調試時(shí)對開(kāi)關(guān)柜內部接線(xiàn)的檢查。 
  2.2 優(yōu)化變壓器微機保護系統的措施研究 
  2.2.1 對變壓器的瓦斯保護。瓦斯保護是變壓器內部故障的主要保護元件,是利用氣流與油流而動(dòng)作的保護,當變壓器內部發(fā)生輕微故障時(shí),產(chǎn)生的氣體少且較為緩慢,氣體上升凝聚后可以使繼電器內的油面降低,從而使得其中一個(gè)觸點(diǎn)閉合而作用于信號。當發(fā)生嚴重故障時(shí),強烈的電弧產(chǎn)生的大量氣體會(huì )使油箱的壓力迅速升高,迫使變壓器油沖向油枕,使另一觸點(diǎn)接閉而作用于跳閘。 
  2.2.2 對變壓器的差動(dòng)保護。對于常規的變壓器差動(dòng)保護,當變壓器的接線(xiàn)組為Y/Δ-11時(shí),為消除由此在差動(dòng)幾點(diǎn)其中產(chǎn)生的不平衡電流,應在構成差動(dòng)保護的接線(xiàn)時(shí),將變壓器一次繞組接為星型一側的三相TA的二次連接為三角形。但是由于這種接線(xiàn)比較復雜,我們在微機保護中可以采取軟件調整向相位的方法,使得變壓器無(wú)論采用什么樣的連接組都能將變壓器各側的三相TA按星形連接,然后將二次電流引入相應的電流變換器。 
  2.2.3 提高保護裝置的可靠性。首先是采用各種隔離、屏蔽、接地以及合理布局和配線(xiàn)的方式保護保護裝置不受外界的干擾,而產(chǎn)生誤動(dòng)。其次是采用微機裝置軟件以及硬件的技術(shù)優(yōu)勢,采取針對性措施,防止竄入的干擾導致保護裝置產(chǎn)生誤動(dòng)以及拒動(dòng)等嚴重后果。 
  3 結束語(yǔ) 
  綜上所述,隨著(zhù)我國電網(wǎng)智能化建設的不斷深入與發(fā)展,以及變電站綜合自動(dòng)化水平的不斷提高,變壓器的繼電保護工作也面臨著(zhù)嚴峻的挑戰,因此,我們要善于根據電力系統自身的實(shí)際運行情況,對微機保護過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行綜合的分析,并能及時(shí)的提出有效的事故處理思路和解決方法。 
  參考文獻: 
  [1]張志強,哈恒旭,魏燕,譚雨珍.變壓器保護的現狀及其發(fā)展趨勢[A]. 
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  [3]曹宇鵬,張慧琳.試述電力系統繼電保護技術(shù)的發(fā)展狀況[J].民營(yíng)科技,2010(12). 
  [4]李紅兵,張展華.變電站微機保護測控裝置的電磁兼容及應對措施[J].船電技術(shù),2010(01). 
  [5]鄧祥力.大型變壓器保護新原理研究和裝置研制[D].華中科技大學(xué),2011年. 



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