時間:2023-10-02 09:08:59
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中圖分類號:TM774 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)21-0041-01
電力的繼電保護是通過對相關數據的檢測或繼電保護設備的使用,從而實現保護電力系統的安全有效運行,這對于我國的電力事業的發展和為人們供應充足的電力資源來說具有重要的意義。就目前的電力繼電保護工作來說仍然存在許多的問題,需要相關的技術人員不斷的加強自身的專業技能,同時在實踐中不斷的將相關的設備進行改進,盡可能的提高活動的預見性,重視日常的養護和維修工作,時刻以較強的社會責任感來進行每一次故障的處理。
一、電力繼電保護故障檢修的特點
1、復雜性
繼電保護工作的主要內容就是保護電力系統正常運行的,它的維修技術也是比較復雜的。在近年來的電力工作中,人們對于繼電保護的工作也越來越重視,在信息化的影響下,各種繼電保護設備也開始趨向于現代化。因此,需要我們的工作人員需要對于電力繼電保護工作有一個全面的認識,重視每一個環節的操作。
2、故障檢修的信息化程度不斷增強
重視相關的數據分析和處理,充分的發揮現有的信息化的管理技術和設備,只有這樣才能很好的發揮出這些設備應有的價值和作用,相信在未來的電力繼電系統的故障檢修中,這些設備的智能化程度會越來越高。
3、技術性和專業性鮮明
繼電保護工作在近些年來的發展中是比較好的,它不僅具備記憶功能,同時還能實現故障分量保護,這對于提高繼電保護故障的安全系數是十分重要的。在實際的工作中,它的設備具有體積小,功能比較明確的特點,要求我們的繼電保護工作人員具備較強的專業技能和敏銳的數據分析能力,時刻以謹慎的工作態度去進行適當的繼電保護故障的排除和維修工作,這樣才能充分的發揮出自身的真正價值。
二、繼電保護常見故障
1、互感器瞬間飽和
由于配電系統中的需要的供應電流一般都比較大,所以很容易出現線路短路或漏電故障等問題,這樣是很容易形成電量很大的感應電流。這樣的超大瞬時感應電流可能超出電流互感器所能承受范圍的很多倍,在短路感應電流的作用下,使得電流互感器在瞬間完全處于飽和狀態,從而迫使繼電保護設備對于部分電流的靈敏度大大降低,繼電保護就不能夠對電力設備起到有效的保護,事故發現與處置所需的時間也就相應加長,假如情況更糟,整個配電系統都可能出現癱瘓。
2、數據誤差
由于實測數據間存在的誤差,在實際的繼電保護中往往會造成繼電保護設備與現實需求出現比較大的差距。最重要的是對于設備的靈敏度,由于實測數據存在誤差,使得繼電保護的所需靈敏度達不到要求,喪失了速動性。
3、繼電保護覆蓋
雖然目前我國的電力系統處于平穩發展階段,但我國電力發展相對于西方國家起步較晚,所以在繼電保護方面還不是很夠完善。其中最明顯的就是對于環網的電力供應做不到繼電保護,所以依舊采用傳統的負荷性斷開關。在這種情況之下,當環網供電出現重大的電路故障時,往往直接導致大面積的停電發生。此外,用保險絲決定斷開關,很大程度上是不能夠滿足大范圍電力供應需求的。
4、設備校驗漏洞
在實際的繼電保護工作中,常常會出現由于操作人員的疏忽,導致校驗設備漏檢,漏洞從而降低對故障的校驗能力,特別是對于嚴重電力故障問題的靈敏度達不到要求。此外,由于電力系統具有一定特殊性,保護設備的部分漏洞問題將直接造成了繼電保護喪失有效性,如果其發生在大型配電系統中,這些小的漏洞必然導致致命的問題,最終可能造重要變電設備嚴重損壞。
5、技術人員專業素養問題
各行各業都存在技術人員專業素質問題,其中也就包含電力人員,尤其是一部分繼電保護人員全面的專業素養比較缺乏,所以在繼電保護的工作過程中,經常出現“經驗論”。除此之外,由于繼電保護工作具有復雜性和枯燥的特點,所以技術人員逐漸習慣了松散的工作態度和隨意變工的現象。從此不難看出,在電力建設改革的浪潮中,人們依然缺乏專業化的高素質電力技術人員。
三、提高繼電保護可靠性的有效措施
隨著信息化的發展,各行各業都實現了網絡化辦公,電力行業也不例外。在電力繼電保護的運行維護管理中,積極引入了計算機網絡,實現了聯網工作。通過網絡收集各方面的信息和數據,通過現狀模擬完成電力繼電保護工作,一旦電力系統出現問題,也可以利用計算機檢修,快速確定問題發生的位置,提高繼電保護工作的效率。
1、系統組成
(1)變電站端
一般情況下,原有的保護和錄波裝置是獨立運行的,為了不對其造成影響,要在變電站端設置專門的子站系統,并且所有數據采集和分析系統的硬件要單獨組屏,以便對其進行控制。要確保管理屏能夠與中心站端和現場設備連接起來,從而完成故障信息的分析處理工作。
(2)中心站端
通訊主機和數據管理服務器是中心站的基礎設備,通訊主機與變電站管理屏是相連接的,一旦系統發生故障,通訊主機能夠接收到所有與此相關的變電站所上傳的信息,并且能夠對其進行分析。經過分析、處理的數據將存入管理服務器,由相關工作人員總結之后再。通過對標準化數據和資源的終端共享,實現了故障數據的共享。同時,相關工作人員可以通過分析管理服務器上所有原始數據來了解電力繼電保護系統的最新情況,從而為其決策提供依據。
2、系統功能
利用電力繼電保護故障信息分析處理系統可以及時收集故障信息并準確處理。該系統的功能主要有以下三點:
(1)變電站管理機的自動性極強,不僅能自動完成變電站所連接的保護和錄波裝置的日常查詢工作,而且還能自動完成動作報告和自檢報告的搜集、處理工作。一旦變電站管理機經過分析后發現保護跳閘的報告,將會自動完成撥號,把該報告上傳到中心站,并且能夠在管理機上醒目地顯示該信息。變電站管理機通過這一系列工作實現了對本站所連接的保護和錄波裝置的自動管理,提高了電力繼電保護故障信息分析和處理的自動化水平。
(2)管理屏上都設置了GPS裝置,通過此裝置能夠實現所有裝置的時間同步。保持系統內所有裝置的時間一致,能夠消除因為時間不統一而造成的故障分析誤差,從而提高電力繼電保護故障信息分析和處理的準確性。
(3)一旦系統發生故障,電力繼電保護部門可以利用網絡及時獲取準確的信息,并將作出的重大決策及時傳播出去,不必趕到現場。這大大節省了故障處理的時間,提高了故障處理的效率;同時,還節省了大量的人力、物力和財力。這些節省下的力量可以用于進一步完善電力繼電保護故障信息分析處理系統或其他相關工作。
小結:電力作為我們生活中的一種重要的資源一直發揮著重要的作用,供電設備的安全性和供電狀態的好壞對于人們的生活質量有著重要的影響,尤其是在當代的家用電器種類繁雜的情況下,加強電力繼電保護的工作效率,不斷的提高電工的維修技術顯得尤為的重要。同時也要建立和健全相關的責任監督管理機制,以便于更好的提高電工在繼電保護工作中的效率,降低故障發生的幾率,從而實現電力系統健康有效的運轉。
關鍵詞:電力繼電保護;基本要求;主要故障;維修技術
Abstract: in the power system protection can respond to the power equipment of the status of the power system and remoe the fault occurred, the fault of power system, the impact of maximum limit to a minimum. At the same time, relay protection and ensure the electric power enterprise continuous, uninterrupted power supply is very important part of the relay protection can improve the operation of the electric accident analysis level and processing level, and know the entire network and the protection of the microcomputer monitoring wave record operation of the plant, to ensure the stability of power system, and healthy. This paper mainly on power relay protection of basic requirements, main fault and maintenance technology memory the analysis.
Key words: electric power relay protection; Basic requirements; Main fault; Maintenance technology
中圖分類號:F407.61文獻標識碼:A 文章編號:
1. 電力繼電保護的基本要求分析
1.1 電力繼電保護的選擇性
當電力系統發生故障時,繼電保護不僅要有選擇地切除故障路線,而且要在保障可靠性和穩定性的前提下盡量快速地執行,以最大限度地減少故障造成的損失。這種在電流瞬時增大時所進行的電流保護動作就是電流速斷保護,傳統的速斷裝置是在離線狀態下,假定工作是在最大運行方式下進行,在線路末端發生短路時確定出整定值并讓設備依據這個值來進行保護工作。
1.2 電力繼電保護的靈敏性
電力繼電保護的靈敏性指的是電氣設備或線路在被保護范圍內發生短路故障或不正常運行情況時,電力繼電保護裝置的反應能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護,在規定的范圍內故障時,不論短路點的位置和短路的類型如何,以及短路點是否有過渡電阻,都能做出正確的反應動作,這不但要求在系統最大運行方式下三相短路時做出可靠動作,還要求在系統最小運行方式下經過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時也能做出可靠動作。
1.3 電力繼電保護的可靠性
電力系統的可靠主要是由電力設備的可靠性程度來決定,現在電網的容量在不斷的增大,用戶對供電可靠性的要求也越來越高,電力設備維修管理的地位也得到了提高。電氣的二次設備大致包括自動裝置、繼電保護、故障錄波、就地監控,這些設備的正常安全運行對整個電網運行的可靠性起著較大的作用,特別是繼電保護裝置對電網的運行影響極大,如果繼電保護裝置出現問題不僅會加深電力系統故障的嚴重性,甚至還可能導致許多不良的連鎖反應進而造成整個系統崩潰,大面積停電與重大的經濟損失,嚴重影響著人們的生產與生活。
2. 電力繼電保護主要故障分析
2.1 開關保護設備故障
由于現在的電力企業廣泛應用符合密集區建立開關站,電力系統工作人員通過控制開關站向廣大用戶供電,形成了:變電所—開關站—配電變壓器的供電模式。在未實現繼電保護自動化的開關站內,電力工作人員應該運用負荷開關或者負荷開關與熔斷器的組合器作為開關保護設備。通常情況下,電力企業對于開關站的進口線柜路往往是運用負荷開關進行分合操作以及切斷負荷電流,對于帶有變壓器的出口線柜應用負荷開關和熔斷器的組合器。但是,由于電力工作人員將負荷開關和熔斷器的組合器應用到帶有配電變壓器的出口線柜上,很可能會造成電力系統的出口線出現故障,造成開關站越級跳閘,出現大范圍停電。
2.2 微機繼電保護裝置故障
微機繼電保護裝置最常見的設備故障主要有以下三種:(1)干擾和絕緣因素。由于微機繼電保護裝置抗外界干擾的能力較弱,再加上設備自身的絕緣性,當其附近有干擾器或者無線電設備使用時,會引起內部元件運行出錯,進而威脅到微機繼電保護裝置的性能;(2)電源問題。電源問題是影響微機繼電保護裝置能否正常運行的極為關鍵的因素,電源的輸出功率不能滿足要求時,輸出的電壓也就相應降低,下降太多時就會導致電路的電路充電時間縮短、基準值起伏不定等問題,對微機繼電保護裝置的邏輯配合能力造成影響,甚至會引起微機繼電保護裝置邏輯功能的判斷失誤;(3)靜電作用。制作工藝的精進讓設備元件焊點與導線間的間距很小,微機繼電保護裝置經過較長時間的運轉之,逐漸聚集大量的靜電塵埃,造成導電通道發生短路,從而微機繼電保護裝置出現運行故障。
2.3 電壓互感器二次回路故障
PT二次電壓回路故障主要體現在以下兩個方面:(1)二次中性點接地方式異常。二次中性點接地方式異常主要表現在多點接地或二次未接地,二次未接除了變電站接地網的原因,更多是由接線工藝引起的。PT二次接地相和地網間產生電壓,這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上,讓各相電壓產生幅值和相位變化,造成方向元件與阻抗元件的誤動或者拒動;(2)PT開口三角電壓回路異常。在變壓器和電磁型母線保護中,為達到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,從而大大減小了開口三角的回路阻抗。當出口接地或者變電站內發生故障時,零序電壓就會變大,而回路負荷的阻抗較小,回路電流又比較大,電壓繼電器發生短路,長時間的短路就會將線圈燒斷,從而使開口三角電壓回路發生斷線。
3. 電力繼電保護的維修技術分析
并探討對應的處理策略。
【關鍵詞】繼電保護;故障分析;處理策略
引言
繼電保護作為電網持續運作重要的組成部分,也是進行現代電網管理的基本內容。繼電保護不僅能夠預防監測變電所的電力設備和電力線路出現的異常情況,而且也可以及時地為工作人員傳遞所出現的隱患,這樣可以有效保障變電所正常的運作。而本文主要從繼電保護的作用、故障維修的技術特征和解決措施三個方面進行闡述。
1.繼電保護的作用、基本要求及重要性
1.1繼電保護的作用
繼電保護對電力系統安全穩定的運行起到了保障的作用。電力系統的運行一旦出現了錯誤或故障,繼電保護的裝置就會進行自動運行,而且在電力系統中可以在不用終斷電力系統正常運行的情況下迅速地切除有故障的部分,或者及時發出報警信號提醒監控人員迅速采取解決對策,從而使受保護的部分免受損害和保證繼續對外進行供電,這就是繼電保護的好處。
1.2關于繼電保護的基本要求
電力系統要確保安全穩定地運行,就需要使繼電保護滿足以下幾個基本要求:
1.2.1選擇性
是指分析辨別故障部分的能力,對故障部分或正常部分可以準確地辨別區分出來。
1.2.2可靠性
在所屬的保護范圍內,繼電保護設置可以實現可靠的運作。一旦發生故障繼電保護就可以發生保護動作;即使不需要發生保護動作時,也可以保證設備得到穩定可靠的運轉。
1.2.3快速性
繼電保護在一旦發生電力系統故障時就能夠迅速地切斷故障的部分,以此來保證電力系統的正常運作。這樣的好處就是在確保正常供電的情況下,減少因故障引起的統運行停止的時間,降低損失。
1.2.4靈敏性
這是保障電力系統正常運行的基本要求,在保護范圍內,系統一旦發生故障繼電保護可以根據故障的變化及時作出相關的反應。
1.3分析繼電保護裝置的重要性
繼電保護裝置主要是一種在電力系統電氣量的相關數據中,一旦出現異常變化就會發揮作用的保護裝置。在電力運行數據信息方面,它可以為監控人員提供準確而有效的信息。同時,電力系統一旦故障發生后還可以及時采取相應的動作而自動切出故障的部分,降低損失。發出必要的動作后,繼電保護裝置就會發出報警信號,提醒值班監控人員及時采取解決的措施,保證電力系統工作的穩定性。要想提高我國電力企業對繼電保護裝置維護檢修工作的認識,就必須要深刻地了解繼電保護裝置的重要性。
2.電力設備繼電保護的故障
由于我國電力的不斷發展,繼電保護也得到快速的發展,繼電保護已經成為了我國電網建設中不可缺少的關鍵環節。事實上,由于缺乏必要的維護技術、管理的不到位,加上沒有對設備進行有效的保養,導致了很多繼電保護障礙的存在。
2.1 電力設備繼電保護運行的故障
繼電保護需要有各種專業保護的軟件,但經過長時間的運轉,運行故障的出現也在所難免的。這樣主要是因為電路網每天不停的進行高效運轉,長期的工作會使局部線路的溫度過高,以致線路遭到損壞或傳輸的失靈。電壓一直處于長時間的運作使保護測控的裝置不到位和網絡暢通度受到影響等,從而引發電力設備繼電運行發生故障。另外,常見的運行故障有電路裝備自動失靈、電壓互感器不正常和電壓回流。對于目前的繼電保護工作,主要是起到預防的作用,如果沒有做好這方面的保護,就會這會影響整個供電網路的正常工作。
2.2 電力設備繼電保護電源的故障
影響繼電保護的另一個因素是電源故障。在生產及供電的過程中,生產的質量不合格就會對供電的質量產生直接的影響。所以繼電保護裝置生產及安裝工作都是十分重要的。在生產過程中,要認真考慮設備的規格、機型的選擇和電磁運用的類型等。嚴格考核設備零部件的精確度和材料的質量,杜絕使用不合格的零配件,因為這會增大繼電保護運行發生故障的幾率。另外,導管的選擇也要重視,由于晶體管導電性能不好,如果選擇其作為傳輸的手段,就會影響整體性能產生不和諧,導致運行故障的發生。
2.3 電力設備繼電保護隱形故障
繼電保護隱形故障是指隱藏起來找不到,即難以發現的故障。例如供電突然發生跳閘、零件燒壞或局部不能供電等。繼電保護之所以重視隱形故障是因為很多大型停電事故都是因為隱形故障的原因,隱形故障如果不排除,就會帶來巨大的電力災難事故。由于很難發現隱形故障因此在正常檢查繼電保護時一定要仔細認真,任何有可能存在安全隱患的都要進行排查。
3.電力設備繼電保護故障處理對策
電力設備繼電保護一旦存在故障,就要及時采取對策進行處理,這樣才可以有效預防并控制出現大范圍的電力事故。所以要針對不同的故障來采取相應的處理措施。
3.1 加大電力繼電設備檢查維護的力度
繼電保護設備也有壽命限制的,經過長時間的工作性能就會老化,因此電力企業及繼電保護操作人員要全方位的檢查。這種設備檢查工作不僅是在設備有問題時要詳細檢查,平時也要進行常規檢查,這樣就可以幫助及時發現問題并解決問題。另外要健全緊急情況的基礎配備,這樣一旦在發生短路、跳閘、等情況有備用零件,減少帶來的損失。在檢查的時候,維修人員要密切地檢查合閘接觸器的運行情況、總電閘的開關情況、內部運行的情況和電氣回路的情況等,通過檢查觀察情況,就可以能幫助檢查判斷電路是否有故障。
3.2 定時更新繼電保護設備
繼電設備也需要根據設備壽命的情況來進行定時更換。繼電保護常見的方法就是更新設備和更換新元件。盡管是一件小小的零件,一旦發生故障也會影響整個電路輸電情況。相關工作人員在檢查時要檢查零件的規格和使用時間等進行繼電設置中故障的排查,對老化或失靈的零件部件要及時更換。其次,工作人員要按照正確的操作程序來更換零件,這樣才能有效避免因操作不當而引發的電力災難。再者,專業知識也會影響電路故障的判斷,所以為了確保工作的安全性和有效性,在選擇維修人員的時候電力企業要著重考慮專業知識。
3.3 制定合理的繼電保護制度
繼電保護有序的進行離不開完善的保護制度。繼電保護制度主要有:檢修制度、上報制度和工作人員安全的制度等。要有效解決存在問題的元件或者插件,電力工作人員就需要采用備用的元件或插件來取代,解決故障后,電力企業就要加大專業知識和素養的培訓,建立一個經驗豐富、知識專業、合作精神高的團隊。建立明確的分工制度,使工作人員的工作落實到位,各司其職并各盡其能這對建設一個有序的工作環境發揮積極的作用。
4.結語
繼電保護作為變電所日常工作重要的組成部分,支持保障著整個電力系統的正常運行,所以要重視繼電保護工作的重要性。網絡和社會信息化的飛速發展,逐步提高了繼電保護系統建設的規模、技術的水平等的,因此技術人員需要積累豐富的運行維護經驗,才能促進繼電保護的健康發展。
參考文獻:
關鍵詞:電力系統;機電保護;故障維修
中圖分類號:TM7 文獻標識碼: A
一、繼電保護的基本概念
繼電保護在電力工程安全防護中具有重要的意義,它通過研究電力故障來研究和分析其自動化保護措施,以達到系統安全防護作用。繼電裝置可靠性的標準是在允許的條件下進行工作進而發生故障,繼電裝置不應產生拒動作,在其他保護不進行動作的條件下,繼電裝置不應產生誤動作。無論拒動或是誤動的發生,都會對電力系統裝置產生損害,由于電力系統的結構、載重能力存在差異性,拒動和誤動所造成的損害性質和損害效果也有所差異。拒動和誤動作為維護手段,時常自相矛盾。系統內部的轉動空間充足、輸電線路眾多、各個系統之間的聯系緊密、電源和負荷之間聯系緊密,此種狀態下如果發生繼電裝置誤動,會直接將輸電線路和發電機的變壓器進行切除,因此造成的損害較小。在輸電線路和發電機的變壓器發生故障的狀態下,繼電裝置拒動,那么將會對電力系統造成巨大的損害,破壞電力系統的穩定、破壞電力設備。此種狀態下,繼電裝置的不拒動相對于不誤動,具有更加重要的意義;但是,如果系統內部的旋轉空間并不充足,電源與系統承載聯系不緊密,如果此時發生誤動現象,輸電線路和變壓器被切除會導致負荷供電的失靈,或者損害整體狀態,造成的損失難以預計。此時如果發生拒動,則可以將故障徹底切除,因此,此種情況下,相對于不拒動,采取提升不誤動的手段會有更加重要的意義。
二、繼電保護的作用
電力繼電保護的重要作用就是保障用電安全。電力能發揮其重要作用的就在于它能持續供電,因此,能否持續供電是衡量電力企業能力的一個重要指標。繼電保護所起的作用是保證電力系統的正常運行,而降低電力事故發生勝率,如果發生電力事故,能及時有效地分析和處理電力事故,找出事故的原因和解決方案,有效地控制工作人員的檢查和檢測,可以說電力設備系統的安全運行,在某種程度上說離不開繼電保護。
電力繼電保護作用的充分發揮要取決于以下幾個因素。首先是電力設備的完好狀況和質量好壞。質量過關,完好無損的設備能持續發揮其應有的作用,所以要做好電力設備的保養和維護工作。對于電力系統繼電保護來說,這些是硬件條件,而軟件條件是電力工作人員的素質。電力工作人員要具備良好的職業道德,忠于職守,勤勉工作,還要具備過硬的專業技術水平,能從容處理不同的電力故障,要熟練掌握電力設備的結構和原理,熟知各種不同故障的原因和解決方法。同時做好繼電保護信息處理工作,運用自己掌握的知識和電力故障檢修設備的信息來檢測,在一個合理的時間內找到問題所在,對于一個熟練的工作人員不是什么難事。電力系統作業最怕兩種情況的出現,即電力設備損壞和電力系統非正常的大面積停電。
三、電力繼電保護的主要故障
(一)開關設備存在的故障
電力系統工作人員采用調控開關站為廣大用戶進行供電,在沒有達到繼電保護自動化的建設模式前,電力系統工作人員采用負荷開關或負荷開關與熔斷器設置開關保護裝置。一般情況下,電力部門對開關站進口線柜是采用負荷開關展開分合操作,從而切斷負荷電流。但電力系統工作人員把負荷開關與熔斷器應用在帶有配電變壓器的出口線柜之上。如果電力系統的出口線產生故障,導致開關站越級跳閘,從而引起大范圍停電。
(二)運行中出現的故障
電力繼電系統運行時,電壓互感器會出現接觸不良、回路斷線、短路的狀況,電壓互感器出現接觸不良極易引發電力設備電壓過大,出現武動或拒動的情況?;芈窋嗑€、短路是由零序電壓比值太大,回路負荷不斷減小,致使電流互感器出現短路的情況。實際運行時,電力繼電系統自身也出現故障問題。繼電系統裝置的所有元器件和零件的優良性嚴重影響該裝置自身是否存在故障的幾率。如果電力系統的零器件和元件治療不達標,就會引起故障產生。
(三)微機繼電裝置出現的故障
微機繼電保護裝置比較常見的故障有以下幾種:
1.電源故障:電源問題是左右微機繼電裝置是夠正常工作的重要原因,如果電源所輸出的功能達不到標準要求,輸出電壓就會有所下降,下降過多會致使電流充電時間過短、基準值來回起伏等相關問題,從而嚴重影響微機繼電保護裝置的配合性能,甚至引發裝置邏輯功能判斷失常的情況;
2.靜電因素:隨著制作工藝的不斷精進,電力設備元件焊點及導線之間的距離更小,微機繼電裝置通過長時期的運行,從而積聚大量的靜電塵埃,引起導電通道出現短路,致使整個微機繼電保護裝置出現故障;
3.干擾、絕緣問題:因微機繼電裝置自身抗外界干擾能力薄弱,同時設備有絕緣性,如果設備周圍有應用的無線設備或干擾器,就會導致該繼電裝置內部元件運行紊亂,從而影響該裝置的性能。
四、電力繼電保護電工維修技術分析
(一)電力繼電保護替代維修法
在故障維修中可采取正常的插件、元件替代測試方法進行帶有故障的插件,以縮短故障查找范圍,以正確處理保護裝置內部故障。在出現繼電保護插件故障時,內部回路較為復雜的單元繼電器,可采取備件替代。如果故障消失,則證明換下的元件屬于故障點,在繼電器進行替代過程中采取相應的措施,確保替換插件內的程序、跳線、平和定值芯片的準確無誤。在使用廠家繼電產品之前,必須經過外部加電壓確認極性核后,再實施替代工作。如35kV蘇邦變電站,其繼電保護采用國電南京自動化股份有限公司的PSR660系列數字式綜合測控裝置。當東礦I回604#繼電保護裝置發生內部故障時,可將正常的大同溝I線607#繼電保護裝置相應部位的插件板取下,插入604#繼電保護裝置,如果故障消失,則證明換下的元件屬于故障點,從而縮短故障處理時間,提高礦井供電可靠性。
(二)電力繼電保護電路拆除維修法
電力繼電保護電路拆除維修法主要是指按照順序進行脫開并聯在一起的二次回路,然后再按照順序依次放回。以此類推,進行查找更小的分支路。在電壓互感器二次熔絲出現熔斷現象時,短路故障出現于回路中,可以進行分離出端子,以消除故障。如果箍套裝置的保護熔絲被熔斷無法符合電源空氣處開關,可采取各塊插件拔行排查。
(三)電力繼電保護帶負荷檢查維修法
檢驗和改造工作最后的關鍵環節在于進行帶負荷檢查工作,也是作為發現交流回路問題和缺陷的重要方法。帶負荷檢查的注意事項主要如下:
1.選擇正確的參考對象。比如測量相位的參考電壓,大多都是采取A相母線電壓,在沒有電壓的情況可選擇電流,但是必須要選擇相同的參考點。
2.明確一次潮流的走向。在本開關的無法作為參考的情況下,可選擇應用對側或者本側所對應的串聯開關加以斷路器潮流之和等,在操作過程中注意保持保持兩次電流電壓的相位和大小與一次潮流的一致性。
(四)直觀檢查法
直觀檢查法局勢根據觀察就可以判斷出繼電保護系統存在的故障,該辦法一般應用在比較簡單的故障問題中,根據相應的處理措施達到解決故障的效果。電力系統工作人員可以依照繼電裝置的運行特點、氣味、溫度等辦法對繼電保護裝置是否出現問題進行判斷。該辦法一般應用在電子產品的檢測,如果繼電系統出現故障又不具備故障處理工具,就會采用這種辦法度故障展開處理。
結束語
在電力運行中需要不斷引進先進的維修技術,及時發現電力繼電保護中存在的各種問題,技術更新繼電保護裝置發展的速度,對安全隱患進行全方位、全過程的有效防控。同時,增強工作人員的責任意識,明確電力繼電保護的作用及其特征,充分發揮真正的監管職能,盡量避免電力企業運行中問題的出現,減少企業安全隱患,降低企業經濟損失。
參考文獻:
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關鍵詞:電力變壓器 繼電保護裝置 運用
中圖分類號:TM41 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082 (2017) 04-0238-01
引言
電力企業是中國的基礎能源單位,隨著近年來電網規模的不斷擴大,就要對電力變壓器合理應用。電力系統安全穩定地運行,繼電保護裝置所發揮的作用是需要高度重視的,特別是對電力變壓器的保護,不僅使變壓器運行安全,而且能夠保證變壓器持續運行,提高運行效率,降低故障發生率。
一、電力變壓器的繼電保護方案
電力變壓器要科學有效地運行,就要對可能發生的故障進行分析,以采取相應的繼電保護方案,做到保護到位。一旦有故障發生,繼電保護裝置就可以及時作出反應,啟動斷路器將故障線路切斷,并發出警報信號,讓運維人員采取必要的技術措施,確保故障及時消除[1]。繼電保護裝置對變壓器實施保護,還可以起到一定的后備作用。
1.電力變壓器的繼電保護采用差動保護方案
通常在電力變壓器的套管以及引出線部位都會出現短路故障。變壓器的容量如果超過6.3兆伏安,就需要對速斷保護裝置進一步強化,當變壓器處于并列運行狀態的時候,就要對繼電保護裝置進行檢查,保證其正常運行。電力變壓器如果有備用電壓器,或者是變壓器處于獨立運行狀態,就需要對后備保護時限合理控制。如果短路故障已經超過0.5秒,就需要采用快速切斷保護措施。如果變壓器的容量已經超過6.3兆伏安,速斷保護就很難發揮保護作用,此時,就要采用縱差聯動保護[24]。當高壓側電壓已經超過330千伏的時候,采用雙重差動保護就可以對故障有效解決。對于變壓器組的控制,啟動斷路器就可以發揮保護作用。如果沒有連接斷路器,就可以采用差動保護措施。
2.電力變壓器的繼電保護采用瓦斯保護方案
電力變壓器運行中,如果存在故障,為了能夠讓故障充分實現,就需要采取瓦斯保護措施。如果線路產生短路、油面降低等等,采用瓦斯保護方案可以保證油浸式變壓器良性運行。對于變壓器而言,瓦斯保護是非常重要的,能夠將故障有效地反映出來。比如,電力變壓器的油箱內部、繞組匝間或者鐵芯如果存在短路問題,啟動瓦斯保護就可以確保保護各位靈敏,加之結構簡單,如果電路存在故障,瓦斯保護就可以立即啟動。瓦斯保護還會受到諸多因素的影響而引起誤動作,因此需要對影響因素予以高度關注。
3.電力變壓器的繼電保護采用過電流保護方案
電力變壓器的繼電保護采用過電流保護方案,如果變壓器運行中存在電流故障,救護立即反映。如果瓦斯保護不發揮作用,過電流保護就可以發揮后備保護作用。復合電壓啟動的過程中,也需要采用電流保護措施。另外,還要實施必要的阻抗保護,通常電流保護靈敏度不高的情況下就可以采用阻抗保護,由于其具有較高的靈敏度,因此應用是非常廣泛的。
二、電力變壓器運行中繼電保護裝置保護的具體應用
1.繼電保護裝置的差動保護
電力變壓器運行中繼電保護裝置可以起到差動保護作用,即電流得以加強,通過對比電流相位,以起到差動保護的作用。對電力變壓器實施差動保護,就是對電流互感器采用環流接線的方式。如果電力變壓器運行正常,沒有內部故障產生,差動繼電器的電流趨近于“0” [3]。其中的原因是多方面的,主要是由于電流不平衡所導致的。由于電流比較小,繼電保護裝置無法有效地啟動保護動作。
壓器的內部有故障產生,加強差動繼電器的電流,就可以發現電流強度已經超過了動作電流。當繼電保護裝置啟動保護動作,就要同時啟動斷路器以將故障線路切斷,同時發出故障警報。繼電保護裝置的差動保護具有非常高的靈敏度,而且具有良好的選擇性,操作也非常簡單,不僅可以明確區分內部故障和外部故障,而且可以獨立運行,并不需要采用保護配合措施。電氣主設備要處于良好的運行狀態,就需要采用差動保護措施保護好線路。
2.繼電保護裝置的瓦斯保護
電力變壓器的油箱內部如果有故障產生,就要對故障位置的電流變化予以充分考慮。如果電力變壓器油由于電流變化產生過熱的現象,就會分解出質量比較輕的氣體。這些氣體會從油箱部位逐漸流向油枕,同時變壓器油本身的體積也會快速膨脹,很容易產生嚴重的故障。當氣體向油枕沖擊的過程中,變壓器油的油面就會逐漸降低,此時,就會啟動瓦斯保護信號[4]。如果電力變壓器產生線路短路的問題,就會受到故障電流影響,在油隙間的油流速度加快,同時繞組外側也會存在很大的壓力差變化。此時,繼電器保護裝置產生誤動作的幾率是非常大的。如果電力變壓器產生了穿越性故障,在強電流的作用下,繞組產生動作并發熱,繞組的溫度快速提升,油是體積就會膨脹,繼電保護裝置就會陳恒誤動作。
3.繼電保護裝置的后備過流保護
電力變壓器的后備過流保護是保證變壓器穩定運行的關鍵,包括電力變壓器的線路以及各側母線都要采用繼電保護裝置實施保護。為了確保雙繞組變壓器處于良性運行狀態,強化繼電保護裝置的后備過流保護是非常必要的。對于電力變壓器的主接線要實施時限保護,以避免故障發生。三繞組變壓器通過繼電保護裝置強化后備過流保護,就是要保護好主電源的一側,帶兩段時限,以在短時間內啟動斷路器將故障線路斷開。此外,還要保護好主負荷側,以保證電力變壓器的靈敏性。
結束語
綜上所述,變壓器是電力系統的核心部件,其運行質量直接關乎到電力系統的工作狀態。采用繼電保護裝置對變壓器實施保護,可以確保變壓器處于持續穩定的運行狀態,以提高電力系統的運行效率,為電能用戶提供高質量的電力服務。
參考文獻
[1]雷鈺.電力變壓器繼電保護設計的探討[J].科技與企業,2013(19):285―285.
[2]溫源.500kV電力變壓器繼電保護問題探析[J].中國電力教育,2013(36):209―210.
【關鍵詞】電力變壓器;繼電保護裝置;故障分析;設計
前言
伴隨著我國電力工業的快速發展,電網的范圍也愈來愈廣泛,電網分布情況也是相當緊密:作為電力系統的主要部件―變壓器也不斷地遭到外界負荷的影響。電力變壓器在正常工作中,有時會突發各種類型的毛病,比如超高壓輸電建設,它的建設根本離不開大型的電力變壓器,一旦變壓器出現了故障,那么就會直接導致整個電力系統無法正常運轉。所以,想要使供電穩定有序,就要控制好電力變壓器繼電保護裝置的功能和作用以及可靠性,并且做出相應的嚴格設置。
1 電力變壓器的故障類型
電力系統運行中,電力變壓器作為重要的設備之一,一旦發生故障則會導致電力系統正常的運行受到影響。通常情況下,變壓器油箱內部和外部是電力變壓器故障易發地區。外部故障通常是由于繞組引出線和絕緣套管發生相間短路或是接地短路所導致的。而內部故障具有較大的危害性,由于短路和線損過程中會有電弧產生,同時油箱內油在受熱情況下會有較多氣體產生,氣體與電弧接觸極易導致爆炸的發生。所以一旦電力變壓器發生故障,則需要繼電保護裝置能夠快速的反應,準確的排除故障,避免危險的發生。
2 電力變壓器繼電保護裝置配置原則
繼電保護裝置在電力系統運行過程中發揮著極其重要的作用,一旦電力系統運行過程出現異常情況或是有故障發生,則斷電保護裝置則會在第一時間內進行動作,將故障部位或是線路進行快速的切斷,確保將故障控制在最小范圍內,減少由于故障而對電力系統運行所帶來的影響。所以加強對繼電保護裝置進行配置是十分必要的,具體配置原則包括以下幾個方面。
2.1 根據變壓器的運行情況來采取保護裝置
對于6.3MV?A及以上的常用工作變壓器和并列運行的變壓器,10MV?A及以上廠備用變壓器和單獨運行的變壓器,以及2MV?A及以上用電流速斷保護靈敏性不滿足要求的變壓器,應裝設差動保護裝置。對高壓側電壓為330kV及以上的變壓器,可裝設雙重差動保護裝置。
2.2 變壓器需要安裝瓦斯保護裝置
變壓器故障時危害最大的即是油箱內部故障,往往是由于匝間短路或是絕緣受到破壞而導致的電弧電阻的接地短路,在這種情況下,故障點則會受到電流和電弧的雙重作用,從而導致變壓器油與其他絕緣材料在相互作用下會有大量的氣體分解出來,而這部分氣體會流向油枕的位置,一旦故障點擴大,則會導致油迅速膨脹,從而對油枕上部帶來強烈的沖擊,在這種情況下,需要對變壓器進行瓦斯保護裝置的安裝。
2.3 采取過電流保護
在對變壓器采取過電流保護時有許多種保護選擇,具體選擇時則需要在外部相間短路引發變壓器過電流采取必要的保護,采取哪種過電流保護作為后備保護,則需要根據變壓器運行情況、容量及靈敏度的不同來進行。
3 電力變壓器繼電保護裝置設計方案
3.1 差動保護設計
變壓器差動保護動作電流設計原則是將變壓器兩側的電流互感器二次側按正常時的“環流接線”,當變壓器正常運行時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器(CT)的二次電流之差,它近于0,差動繼電器不動作,保護也不會動作。即在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時,差動保護不應動作。由于高性能計算機芯片的出現,在變壓器1套保護裝置中包含主保護、各側全部后備保護的2套主變壓器微機型保護裝置已開發,并得到廣泛應用。因此,為反應電力變壓器引出線、套管及內部短路故障,對高壓側電壓為330kV及以上的變壓器,可裝設雙重差動保護,達到反應變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯差動保護或電流速斷保護作為主保護,瞬時動作于斷開各側斷路器的目的。雙重差動保護裝置的設計中,當變壓器正常運行或外部故障時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之差接近于0(實際為由多種原因引起的不平衡電流,由于不平衡電流小,因此接近于0)差動保護不動作,保護也不會動作。當變壓器內部(包括變壓器與電流互感器之間的引線)任何一點故障時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之和為故障點短路電流,大于繼電器動作電流,繼電器動作,跳變壓器各側斷路器切除故障,同時發動作信號,起到保護作用。
3.2 瓦斯保護
變壓器瓦斯保護的設置可以有效的實現對變壓器油箱內的故障情況進行反應,所以對于0.8MVA及以上的油浸式變壓器則需要進行瓦斯保護裝置的安裝,實現對變壓器的保護,雖然瓦斯保護可以對于油箱內的一切故障都可以有效的反映出來,但卻無法對油箱外部的電路故障進行反應,而且一旦外部干擾因素較嚴重,則瓦斯保護也不能正確的動作,所以為了確保變壓器的安全,則瓦斯保護裝置需要配合其他保護裝置一起來實現對變壓器裝置的保護作用。
3.3 過電流保護設計
過電流保護是變壓器繞組過電流及差動保護和瓦斯保護的后備保護,所以必須進行裝設,其設計時是需要按照變壓器啟動電流按照最大的負荷電流來進行整定,作為一種保護裝置,其主要在各側母線故障時能夠有效的發揮作用。
3.3.1 低壓變壓器過電流保護設計
變壓器低壓側一般采用三相式三卷變壓器,高、中壓側的阻抗保護很可能對壓側短路起不到保護作用,不能滿足作為相鄰元件后備保護的要求,這時可以同時在其高、中壓側均裝設復合電壓閉鎖過流保護及零序方向過電流保護與間隙保護,低壓側裝設復合電壓閉鎖過流保護。
3.3.2 高壓變壓器的保護設計
過電流保護裝置通??梢栽O置在變壓器低壓側斷路器和高壓側短路器上,這樣可以有效的保證高壓側的過電流保護對低壓側母線規定的靈敏系數的實現。在這種情況下,一旦低壓側母線保護停運或是故障,則過電流保護裝置則會成為低壓側母線的主保護和后備保護。但對于非金屬性短路發生時,由于無法達到要求的靈敏度,而且整定也會延時,在這種情況下,則需要設置反時限過流保護,保護變壓器具有良好的熱穩定性。同時還需要在低壓側或是低壓側的中性線上進行零序電流保護的裝設,動作電流設計不宜超過變壓器額定電流的百分之二十五。
3.3.3 負序過電流保護設計
斷路器在進行合閘時,其三相在合閘的時間上并不是一致的,是分開進行的,這樣就會在電力系統起動時有較大的負序電流產生,負序電流主要是由于起動時大電流、過流過程導致的電流互感器不平衡及相鄰設備相間短路故障所導致的,為了有效的防治這種情況珠發生,則需要利用延時來避開。這就需要在負序過電流保護設計時,要將其動作時間設置大于其相鄰設備的速斷保護動作時間與斷路器的分閘時間之和,當作為相間短路后備保護時,動作時間也在大于相鄰設備及本設備的相間后備保護動作時間。
4 結束語
總而言之,繼電保護裝置運行的可靠性,需要防止拒動和誤動作,由于電力系統中各種電氣設備都是由電氣線路聯系在一起的,任何一個設備出現故障都會對整個系統的運行帶來影響,所以需要準確地對繼電保護裝置進行設置,并對其各項相關定值進行整定,確保其能夠在故障發生的第一時間內準確動作,確保系統運行的安全,確保電廠能夠正常、可靠的運行,為人們提供良好、穩定的電能供應。
參考文獻:
關鍵詞 電力變壓器;繼電保護
中圖分類號:TM41文獻標識碼: A
前言
在電力系統的運行中,繼電保護裝置處于非常重要的地位,這就要求相關的企業和工作人員要加強對其工藝和技術的設計,保證其在電力系統運行中的作用。
一. 電力變壓器不正常狀態
變壓器的不正常運行狀態主要有:變壓器外部相問短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點過電壓;負荷超過額定容量引起的過負荷;油箱漏油引起的油面降低或冷卻系統故障引起的溫度升高。此外,對大容量變壓器,由于其額定工作時的磁通密度接近于鐵芯的飽和磁通密度,在過電壓或低頻率等異常運行方式下,還會發生變壓器的過勵磁故障。這些不正常的運行狀態會使繞組、鐵芯和其他金屬構件過熱,威脅變壓器絕緣。
二. 電力變壓器繼電保護裝置配置原則
在電力系統運行中,當電力系統發生故障或異常工況時,繼電保護裝置應實現在最短時間和最小區域內,自動將故障設備從系統中切除,或發出信號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響。其配置原則如下:
(一).對由外部相間短路引起的變壓器過電流,根據變壓器容量和運行情況的不同以及對變壓器靈敏度的要求不同,可采用過電流保護、復合電壓起動的過電流保護、負序電流和單相式低電壓起動的過電流保護或阻抗保護作為后備保護、帶時限動作于跳閘。
(二).當在變壓器油箱內部發生故障(包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經電弧電阻的接地短路)時,由于故障點電流和電弧的作用,將使變壓器油及其它絕緣材料因局部受熱而分解產生氣體,它們將從油箱流向油枕的上部。當故障嚴重時,油會迅速膨脹并產生大量的氣體,此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。因此,變壓器應安裝瓦斯保護裝置。
(三).對于6.3MV?A 及以上的常用工作變壓器和并列運行的變壓器,10MV?A 及以上廠備用變壓器和單獨運行的變壓器,以及2MV?A 及以上用電流速斷保護靈敏性不滿足要求的變壓器,應裝設差動保護裝置。對高壓側電壓為330kV 及以上的變壓器,可裝設雙重差動保護裝置。
三 電力變壓器繼電保護裝置設計方案
(一) 瓦斯保護
為反應變壓器油箱內部各種短路故障和油面降低, 對于0.8MVA及以上的油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護。瓦斯保護是變壓器的主要保護, 它可以反映油箱內的一切故障。包括:油箱內的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關接觸不良或導線焊接不良等。瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結構簡單,但是它不能反映油箱外部電路(如引出在線)的故障,另外,瓦斯保護也易在一些外界因素的干擾下誤動作, 所以不能作為保護變壓器內部故障的唯一保護裝置。
(二) 差動保護設計
變壓器差動保護動作電流設計原則是將變壓器兩側的電流互感器二次側按正常時的“環流接線”,當變壓器正常運行時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器(CT)的二次電流之差,它近于0,差動繼電器不動作,保護也不會動作。即在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時,差動保護不應動作。由于高性能計算機芯片的出現,在變壓器1 套保護裝置中包含主保護、各側全部后備保護的2 套主變壓器微機型保護裝置已開發,并得到廣泛應用。因此,為反應電力變壓器引出線、套管及內部短路故障,對高壓側電壓為330kV 及以上的變壓器,可裝設雙重差動保護,達到反應變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯差動保護或電流速斷保護作為主保護,瞬時動作于斷開各側斷路器的目的。雙重差動保護裝置中,CT 的二次繞組分配可以按下列方法進行設計:將第1 套保護電流回路接原差動保護CT 二次繞組,即接獨立CT,旁代時需切換;第2 套保護接原后備保護CT 二次繞組,即接主變套管CT,旁代時不需切換。雖然旁代時第2 套保護對降壓變壓器的高、中壓側來說,其保護范圍不包括獨立CT 到變壓器套管的引線,縮短了差動保護范圍,但可以保障旁代時2 套保護都在運行。這樣當變壓器正常運行或外部故障時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之差接近于0(實際為由多種原因引起的不平衡電流,由于不平衡電流?。┎顒颖Wo不動作,保護也不會動作。當變壓器內部(包括變壓器與電流互感器之間的引線)任何一點故障時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之和為故障點短路電流,大于繼電器動作電流,繼電器動作,跳變壓器各側斷路器切除故障,同時發動作信號,起到保護作用。
(三)過電流保護設計
圖一過電流保護示意圖
如圖一所示,為反應變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流,以及在變壓器內部故障時,作為差動保護和瓦斯保護的后備保護,變壓器應裝設過電流保護。過電流保護通常是指變壓器啟動電流按躲開最大負荷電流來整定的一種保護裝置。它主要在其各側母線故障時起作用,特別是中、低壓側母線的故障。主要分為以下3 種情況:
1.低壓變壓器過電流保護設計
變壓器低壓側一般采用三相式三卷變壓器,高、中壓側的阻抗保護很可能對壓側短路起不到保護作用,不能滿足作為相鄰元件后備保護的要求,這時可以同時在其高、中壓側均裝設復合電壓閉鎖過流保護及零序方向過電流保護與間隙保護,低壓側裝設復合電壓閉鎖過流保護。復合電壓閉鎖過流保護裝置的電流元件應按大于變壓器的額定電流整定,即
I=K1/K2×I0(1)
K1 為可靠系數,取1.2-1.3 ;K2 為返回系數,取0.85 ;I0 為變壓器的額定電流。同時,為了正確反映各側的不對稱短路殘壓,此裝置還應安裝一套低電壓鎖閉元件。電壓元件的動作電壓應低于運行中可能出現的最低工作電壓,如大容量電動機啟動引起的電壓降低等,其計算如下:
U=U0/K1×K2(2)
U0 為校驗點故障時,電壓繼電器裝設母線上的最大殘壓;K1 為可靠系數,取1.2-1.25 ;K2 為返回系數,取1.15-1.2。
2.高壓變壓器的保護設計
如果變壓器高壓側的過電流保護對低壓側母線有規定的靈敏系數時,則在變壓器低壓側斷路器與高壓側短路器上可配置過電流保護裝置,當低壓側母差保護校驗停運或故障拒動及開關與TA間故障時,此裝置成為低壓側母線的主保護及后備保護。但是,如果短路為非金屬性的,經弧光短路時,阻抗保護可能靈敏度不足或整定延時長于2.0s。因此,最好在高壓側設一個保護變壓器熱穩定的反時限過流保護,其整定值應由變壓器的熱穩定要求決定。
3.對于負序過電流的保護設計
在負序保護作為信號發射使用的時候,因為斷路在合閘的時候三相并非同時,在整個電力系統的起動過程中大電流以及過流過程引起電流互感器的不平衡以及相鄰近設備發生相間短路故障時都會引起較大的負序電流,可用延時來躲過。因此,動作時間應大于相鄰設備的速斷保護動作時間與斷路器的分閘時間之和。當負序保護作為相間短路保護的后備保護時,即投跳閘時,動作時間應大于相鄰設備及本設備的相間后備保護的動作時間。
結束語
綜上所述,做好電力運行中變電器繼電保護裝置的設計,保證電力系統安全正常高效的運行。促進我國電力事業的發展。
參考文獻
[1]裴斌,呂勇. 探討電力變壓器的繼電保護設計[J].城市建設理論研究,2014, (15).