电力变压器的继电保护探究

米洪彦

摘要：本文深入研究了电力变压器的继电保护相关问题，以期为安全稳定运行电力变压器与保护装置奠定良好地基础，提供技术和系统的强有力支撑。

关键詞：电力变压器；继电保护；原则；特点；措施

为确保电力系统安全顺利运行，电力变电站是一个重要的部分，其对于传输功率有积极作用，在同一段线路上实现相同等级的功率，在传输电压时，通过升压变压器升压之后，能使传输电流量减少，尽可能降低线路的损耗，进而实现远距离送点，不断符合用户的要求。

一、电力变压器运行故障

（一）内部短路

影响电力变压器故障的因素包括电力变压器相间短路、绕组短路、中性点接地短路、单项接地短路等，并且也是导致继电保护装置失灵的基础，产生内部短路的现象，将难以保证继电保护的正常运行，难以及时切除和停止运行电力变压器，甚至会产生烧毁和瘫痪的严重不良后果。

（二）外部短路

电力变压器的外接线与外接端子由于受到污染、异物等因素的影响而产生短路，不仅会直接伤害电力变压器，还会严重影响继电保护设备的功能与安全，若外部短路产生于电力变压器高压侧，则过高的电压会带来巨大的损害。

（三）继电保护引起的故障

电力变压器顺利运行过程中，受到继电保护装置的保护欲有效制约，若继电保护产生功能型障碍，则会严重影响保护电力变压器的现实功能，进而在电力变压器高温、放电等隐患较大时，无法及时启动继电保护装置，导致加剧电力变压器的故障，进而严重损坏电力变压器。

二、变压器保护配置及作用

（一）瓦斯保护

作为变压器的重要保护手段，瓦斯能将变压器油箱中的故障与油面降低集中体现出来。一旦有故障产生，则会降低油面，轻瓦斯动作于信号，在有较大故障产生时，则会有大量气体散发出来，重瓦斯会出现跳闸的现象，跳开主变各侧断路器。针对部分带有负荷调压的变压器的调压装置通常都会设置有载瓦斯，如同上述道路一般，在产生轻瓦斯动作时，会产生一定的信号，在产生重瓦斯动作时会产生跳闸的现象。

（二）复压闭锁过流保护

复压闭锁过流保护可以体现外部相间短路产生的电流，并成为保护瓦斯和差动的后备，动作于跳闸。

（三）差动保护

作为变压器的主保护反应变压器绕组和引出线的相间故障，差动保护可以跳开变压器各侧断路器。

（四）变压器的电流和电压保护

在变电器产生外部股长，而形成变压器绕组过电流，而在变压器内部产生故障时，成为瓦斯保护与差动保护的后备，必须安装过电流的保护在变压器上。同时结合系统短路电流和变压器容量的差异，使用与之相适应的不同保护手段，主要有低电压启动的过电流保护、过电流保护、负序过电流保护等。

三、继电保护的特点

（一）可靠性

为有效确保继电保护的稳定可靠性，必须合理设置质量技术性能良好地继电保护装置，充分维护和管理其正常顺利运行。应当通过两套交、直流输入、输出回路220kv及以上电网的全部运行设备，且保持各自独立性，控制和保护各个断路器的继电保护装置。在一套继电保护装置或其中任何一组断路器失去控制时，则通过另一套继电保护装饰对另一组断路器故障进行控制。

（二）灵敏性

灵敏性即为设备或线路产生金属性短路时，保护装置具有一定水平的灵敏系数。针对110kv线路，必须将可能的高电阻接地故障考虑在内，要求具备一定的动作灵敏度，一般而言，最后一段零序电流保护的电流暂定值必须在300A（一次值）以下。

（三）速动性

速动性即为确保系统稳定可靠，降低故障设备与线路的损坏程度，将故障影响范围尽可能缩小，提升自动重合闸与备用电源或备用设备自动投入的效果等，保护装置必须尽快将短路故障清除。通常从装设速动保护（比如高频保护、差动保护）、充分发挥零序接地瞬时段保护和相间速断保护的作用、缩短继电器固有动作时间与断路器跳闸时间等放手做好提升速动性的工作。

四、继电保护装置在电力变压器的配置原则

（一）规范性

在继电保护配置中，必须规范处理设置中性点直接接地，将中性点接地的作用发挥出来，保证设计与布设的规范性和合理性，有效提升继电保护系统保护电力变压器与调节功能的作用。

（二）特殊性

首先要对继电保护的延时动作进行设计，其次，必须结合电力变压器的特殊要求，对继电保护的有关标准进行修改，设计出和电力变压器实际运行需求相适应的继电保护的信号与动作。

（三）行动性为主

为充分保证方便、快捷、准确的继电保护装置行为，必须结合电力变压器的结构特征与功能药店，将具备切断功能的瓦斯保护装置设置在电力变压器内部，一旦瓦斯超过这一设计范围则必须立即动作，不仅要迅速切断电力变压器电源，还必须实现稳定的电力变压器。

（四）保护为主

继电保护装置最重要的功能即为保护电网与电力变压器，对于继电保护的设计与配置应当注重有效保护，利用各种方式与线路途经，通过联动与差动的方式，将其功能充分发挥出来，有效防护电力变压器与电网状态的安全。

（五）综合性

继电保护装置具有复杂的结构、形式多元且数量大，必须按照综合性的原则设置电力变压器的继电保护，利用电力变压器各种动作与功能、灵敏度，针对不同的保护必须进行综合评定，构建健全完善的继电保护的综合体系，通过过流保护、阻抗保护、限时动作等方式，发挥继电保护控制与调节电力变压器的作用。

五、电力变压器进行继电保护的措施

（一）做好瓦斯保护

瓦斯保护充分体现了变压器油箱内部气体的数量与流动的速度，在油箱和油枕之间的连接管道上设置瓦斯继电器，气体继电器主要包括以下两个输出触点：其一是体现变压器内部异常情况或故障较小的“轻瓦斯”，其二是体现故障较为严重的“重瓦斯”。瓦斯保护动作完成之后，操作人员必须收集从排气口排出的气体，分析其保护的原因与故障性质，按照气体的颜色、数量与化学成分进行确定。

（二）做好过载荷保护

一般而言，变压器过负荷即为三相对称，因此，通常保护装置只使用一只电流继电器和一相连接，通过一定时间将动作信号延长。在主电源侧安装双绕组变压器和过负荷保护。单侧电源三绕组降压变压器，如果三侧绕组具有相同的容量，则在电源侧安装负荷保护；如果三侧绕组为不同的容量，则只有电源侧与绕组容量较小的一侧装设过负荷保护。两侧电源的三绕组降压变压器或联络变压器，三侧均装设过负荷保护。

（三）做好过励磁保护

在电力变压器频率降低或者电压上升时都易造成变压器过励磁，造成铁心饱和，励磁电流大大增加，铁心温度骤增，严重过热会导致变压器绝缘劣化，缩短使用时间，进而损坏变压器，因此，必须安装过励磁保护。

结语

总而言之，因为变压器的保护在电力系统中是至关重要的一部分，其能对事故进行有效预防，减少事故范围的扩大，增强系统运行的可靠性，尽可能实现安全连续为用户供电，所以，必须将电力变压器继电保护工作落实到位。

参考文献：

[1]俞如兵. 浅析电力变压器的继电保护[J]. 科技资讯，2011，（30）：134.

[2]金益毅. 浅谈电力变压器的继电保护[J]. 硅谷，2010，（08）：39.endprint