关于电力变压器继电保护设计的探析

王 平 王文涛

四川科锐得实业集团有限公司

关于电力变压器继电保护设计的探析

王 平 王文涛

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随着我国经济技术的不断发展，高新技术也是日渐进步。对于社会发展的多样化对电力领域的需求越来越高，在电网日渐复杂化的当今社会，电力系统中的电力变压器在日常的工作中也备受关注。但这一电力变压器在实际的工作中必然会遇到各种问题，这些都会对电力系统的正常运行带来很大的危害。为了实现电力系统的工作顺利，避免造成的各种影响，确保正常的用电安全，加强对变压器的继电保护就有很重要的作用。所以，对于继电保护装置的设计和使用都要加强重视的程度。

电力变压器；继电保护；设计；探析

引言

在整个电气系统当中，作为一种极其重要的电气设备，电力变压器继电系统充当着一个负责转换的中间桥梁的角色。电力变压器很容易受到外接负荷的作用，因此在其工作期间可能会出现各种类型的故障，将对电力系统的稳定运行造成直接的影响，甚至会对大容量的变压器造成一定程度的损坏。为使供电的安全、可靠性具有一定的保障，就必须根据具体的工作情况设置相应的继电保护装置。

1、电力变压器继电保护主要的工作原理

变压器继电保护装置主要的工作原理指的就是在电力系统当中，由于电力数值会产生一定的波动，从而具有调节功能作用的装置。电力变压器继电系统的运行状态必须是安全可靠的，这也是为了确保电力系统正确运行的基础。当然，电力系统运行状态不同时，发挥出的保护作用也是不同的，在这种情况下，就必须要通过分析运行参数找到具体的数据值，从而判断继电保护的运行状态。并且，准确有效的参数也可以作为运行依据，形成相应的工作原理。如果继电系统在运行时处于正常状态时，就可以先进行测量。如果运行状态非正常时，那么就要先找到故障问题再进行测量，对比其运行的结果。

2、电力变压器继电保护设计优化方法

2.1 差动保护设计

将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”是变压器差动保护动作电流设计的原则。如果变压器处于正常运行的状态，那么差动继电器中的电流为其两侧电流互感器CT的二次电流之差，其数值趋于0。如果差动继电器不发生任何动作，那么其保护也不会有任何作为。也就是说，如果在电流互感器二次回路端线，并且变压器处于最大符合的状态下，差动保护是不会产生任何动作的。随着计算机芯片性能的提升，对位于变压器1套保护装置中所具有的主保护以及各侧全部后备保护的两套主变压器微机型保护装置进行了全力开发，其成果已经被广泛应用于实际工程中。所以，在330kV及以上高压侧电压的变压器可以采用安装双重差动保护的方法对电力变压器引出线、套管及其内部短路故障进行反应，从而实现有效反应电力变压器绕组及其引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，同时也可以将电流速断保护作为主保护，另外也能达到将瞬时动作于断开各侧断路器的目的。

2.2 瓦斯保护设计

除了瓦斯保护可以动作，像差动保护以及其他有关保护设计通常是都不能进行动作的。瓦斯保护主要是依靠气体继电器来实现动作的，其位于变压器油箱和油枕之间的连接导油管中。瓦斯保护主要有两种：①首先轻瓦斯保护动作于信号，然后依照气体的属性，包括：颜色、可燃性、数量以及化学成分来判断保护的理由以及电力变压器继电保护装置故障的性质。根据此有关工作人员则可以及时察觉故障的发生并有针对性地对故障进行相关处理。②首先重瓦斯保护动作于断路器跳闸，然后通过监视确定气体发生的速度，并对气体的不同特征以及相关成分进行剖析，从而根据有关分析间接地推测、判断造成故障发生的原因、故障出现的部位和以及故障的严重程度。

2.3 过电流保护设计

①低压变压器过电流保护设计。三相式三卷变压器通常用于变压器低压侧，而在压侧短路时高、中压侧的阻抗保护通常无法发挥作用，起不到保护功能，因此难以达成作为相邻元件所具有的后备保护需求。在这种情况下可以在低压侧安置复合电压闭锁过流保护，并同时在其高、中压侧都设计并安装复合电压闭锁过流保护以及零序方向过电流保护或间隙保护等。②高压变压器的保护设计。在电力变压器高压侧的过电流保护对低压侧母线规定有灵敏系数的时候，可以在电力变压器低压侧断路器和电力变压器高压侧短路器上设计安装有关的过电流保护装置。如果电力变压器低压侧母差保护发生校验停运现象，或者是因为故障出现拒动问题以及开关与TA间出现不正常现象的时候，过电流保护装置则可以作为电力变压器低压侧母线的主保护以及后备保护。不过需要注意的是，一旦出现的是非金属性短路，在经过弧光短路的时候，则容易出现阻抗保护灵敏度不足以及整定延时超过2s等情况。基于以上分析，应该在电力变压器的高压侧也安装一个保护变压器热稳定的反时限过流保护装置，并且该装置的整定值必须根据电力变压器的热稳定要求进行设置。另一方面在电力变压器的低压侧应当另行设计保护，或者可以在电力变压器低压侧的中性线上实际零序电流保护装置。③负序过电流保护设计。在按照相间后备保护远后备原则进行配置的时候，必须避免被保护电力变压器所连接相邻线路发生一相断线时，在流过保护安装位置的时候出现负序电流。另外为了不引起负序过电流保护出现非选择性动作，在灵敏度方面应当配合相邻线路零序电流保护的后备段。

结束语

总而言之，由于电力变压器会受到外接负荷的影响，所以，在工作当中就会出现很多问题，发生故障，对电力系统产生不稳定的作用，对变压器造成很严重的损坏。在以上讨论中我们可以看出，在电力系统当中，变压器继电保护有着非常重要的作用。在设计继电保护时必须要掌握要点，如果在其中还存在哪些问题应及时处理，确保电力系统可以稳定运行。

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