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發電機-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,是各個電壓等級進行聯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。然而隨著電力市場的不斷繁榮與發展,尤其是電力設施綜合自動化技術的大量運用,發電機變壓器原有的微機保護裝置仍存在著不少的問題。本文就變壓器微機保護系統的研究展開探討,就如何加強電力系統的安全可靠運行,保障人們生產生活以及促進經濟發展提出有益的思考。 
  關鍵詞:發電機 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,尤其是隨著變壓器綜合自動化的飛速發展,以及一些大容量的變壓器的應用,其安全與否直接關系到電力系統的正常,穩定運行,同時也由于這些變壓器的造價都是比較昂貴的,科技程度也很高,一旦發生故障,不僅會造成嚴重的經濟損失,而且其破壞程度將會給后期的維修帶來很大的困難。因此,對變壓器組的微機保護已經成為未來繼電保護的主要發展方向,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鍵。因此本文就發電機變壓器組中的微機保護系統設置展開探討,并根據變壓器的容量以及重要性程度等因素,對變壓器可能發生的故障進行分析,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鍵,其主要的數字核心是由CPU、存儲器、定時器/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、開關量(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現自行診斷,一旦發現異常就會立即報警,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,并能自動識別和排除干擾,防止設備誤操作,同時由于各種類型的微機保護所使用的計算機硬件和外圍設備都可通用,還可根據系統接線和運行情況的變化自動改變定值,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,傳統模式是無法比擬的,同時還可實現故障測距、故障診斷、穩定預測以及安全監視和無功調節、負荷控制等監控功能。以上這些都具有很大的實際意義和經濟效益。 
  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間太長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,而插件問題主要是由于插件電路電容長時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問題而無法解決,那就是當微機保護裝置運行時,所有的報告均是由人機對話模件收集顯示或打印機輸出的。但是在實際過程中卻會出現保護屏上顯示“有報告”,但人機對話模件上未顯示“報告”內容,且打印機亦未工作這樣的情況,說明裝置軟件存在一定的問題。 
  2.1.3 裝置在安裝時容易出現的問題。安裝保護設備時要注意防高壓,防止高壓電竄入低壓回路,燒毀插件板,同時注意在調試時對開關柜內部接線的檢查。 
  2.2 優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作的保護,當變壓器內部發生輕微故障時,產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,從而使得其中一個觸點閉合而作用于信號。當發生嚴重故障時,強烈的電弧產生的大量氣體會使油箱的壓力迅速升高,迫使變壓器油沖向油枕,使另一觸點接閉而作用于跳閘。 
  2.2.2 對變壓器的差動保護。對于常規的變壓器差動保護,當變壓器的接線組為Y/Δ-11時,為消除由此在差動幾點其中產生的不平衡電流,應在構成差動保護的接線時,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的方式保護保護裝置不受外界的干擾,而產生誤動。其次是采用微機裝置軟件以及硬件的技術優勢,采取針對性措施,防止竄入的干擾導致保護裝置產生誤動以及拒動等嚴重后果。 
  3 結束語 
  綜上所述,隨著我國電網智能化建設的不斷深入與發展,以及變電站綜合自動化水平的不斷提高,變壓器的繼電保護工作也面臨著嚴峻的挑戰,因此,我們要善于根據電力系統自身的實際運行情況,對微機保護過程中存在的問題進行綜合的分析,并能及時的提出有效的事故處理思路和解決方法。 
  參考文獻: 
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  [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,2011年. 



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