关于电力变压器继电保护设计的探析

于海涛

摘 要：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。

关键词：电力变压器；继电保护；变压器；设计

中图分类号：TM77 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）25-0107-02

引言

在电力系统的工作中，变压器是其中工作的主要电力设备，对于现代社会的电力输送，都是需要使用电力变压器对电压进行相应的处理之后才可以使用。电力变压器在日常的使用中可能会受到各种不确定因素的影响，致使变压器出现各种故障都是不可预测的，这样就会对电力的输送造成影响，从而使电力不能正常的运行。继电保护是变压器使用的重要保护措施之一，它的主要功能就是保证变压器的安全使用，对继电保护进行更优化的设计就显得尤为重要。随着我国经济社会的不断发展，电网的使用规模也在逐步壮大，网络的密集程度相应的也在变化。对于电力变压器来说受到外界因素影响的可能性很大，特别是运行中电力系统出现的短路问题最为严重。所以，在电力变压器的日常使用中可能会出现不同类型的设备问题和工作状态的不正常运行，这样对电力系统的影响就会加剧。

1 电力变压器继电保护系统的工作原理与基本组成

1.1 电力变压器继电保护系统的工作原理

在电力系统中变压器的继电保护设备主要是这一系统可以根据电力系统中电力数值的变化产生的自我调节与保护的功能。整个继电保护系统能否正常安全的运行是电力变压器能否正常使用的主要条件。在日常的工作中，对于继电保护系统发挥的作用也会有所不同。通过对运行中各种参数数据的分析与研究，再结合不同工作状态下继电保护系统的数据与信息，就可以分辨继电保护是否属于正常运行。并且这些不同的数据信息也可以作为不同状态下继电保护系统工作的依据。目前我国的继电保护系统的工作属于正常的工作状态，该系统工作是先进行测量之后再执行具体操作。如果继电保护系统处于不正常的运行状态，就必须要将不正常状态下的数据信息与正常运行时的数据进行相应的对比。

1.2 电力变压器继电保护系统的基本组成

随着科学技术的不断发展，电力系统的使用技术也在不断的革新。电力变压器的继电保护系统已经实现了微机型的继电保护工作状态。通过对这一继电保护系统进行相应的分析与研究得知继电保护系统主要是包括以下几个方面：第一，电力系统的信号采集部分，这一部分的主要工作就是对电力系统内部的相关数据、信息进行收集的工作。之后在将收集到的这些信息传输给变压器的继电保护装置。第二，对电力系统的信息进行相应的处理。这一方面主要是将前面收集到的数据、信息等进行相关的分析与研究，而且要根据规定的标准将出现的问题进行归分种类。第三，电力系统中信号的输出部分，主要负责将输出的信号传递给电力系统，这样就可以进行相关的调节。

2 电力变压器的常见故障

2.1 变压器油箱内部故障

对于变压器的油箱来说出现内部故障的种类有很多种。变压器的检测根据规定的标准顺序，通过电传导的方法，达到对内部设备的排查工作。第一，在变压器的使用中出现问题情况最多的就是线圈的问题，以前的线圈主要是使用银质和金质的线路进行运行，所以线圈的传导性就会很好，传输的使用比较稳定，而且不易出现老化的现象。但对于当时的经济水平来说，使用这种昂贵的线圈材质很容易引发被偷窃的情况，所以就会选择使用铜质的线圈作为主要的工作材料，铜质线路的缺点就是比金、银质的线圈更容易老化受损，与此同时线圈的使用基本上处于高温的状态下，所以就会加速了线圈的受损程度，导致油箱内各种安全故障的出现。第二，油箱内部出现的短路问题，在大部分的变压器故障中油箱内部的短路问题都是比较常见而且解决难度较大的，因为其工作量很多，如果想查出故障就需要对内部进行一一的排查，这样就会使成本变得更高。一部分变压器使用的时间又很长，多数的企业就会选择对变压器和油箱进行更换，很少进行相应的维修，对于油箱短路来说主要是变压器在运行中进行的高难度振动。第三，油箱内部的环境变化也会引起相关的变压器故障，为了实现对电压的合理分配，就会造成变压器产生大量的热量，对于这些高强度的热量，就会引起变压器内部一些零件的损坏，在变压器的使用中铁芯是受损最为严重的零件之一，如果铁芯出现了故障就会产生氧气，氧气的不断积累就会使变压器其他内部零件出现样化的现象，从而零件腐蚀生锈，造成变压器出现故障的几率大大提高。

2.2 电力变压器继电保护系统电流互感器的故障

在电力变压器的继电保护系统中电流互感器的设计是根据电磁感应的基本原理，所以，设计电流互感器的主要作用就是将原有的较大数值的电流转换成较小数值的电流，这就是电流互感器的主要作用。根据上述的内容可以得知，如果电流互感器的内部绝缘部分出现了光问题，就会造成电流的窜出或其他现象的发生，这样就会对电力系统的安全运行造成严重的威胁，还有可能引发安全事故的发生。

2.3 计算机型电力变压器继电保护装置的故障

随着现代信息技术的不断进步，计算机技术的使用范围越来越广泛，新型的计算机型的继电保护装置在逐步的应用到变压器的继电保护工作中来。但是，在这一设备运行使用的过程中，一旦出现输入功率不合理，就会造成计算机控制系统输出的电压数值变小等情况的出现，这一现象就会造成电力系统正常运行中电力数值的严重危害。

2.4 带病运行故障

如果变压器在存在问题的状態下继续工作，特别是变压器的使用超出了自身的承载能力，在超高压强的情况下进行使用，还有可能引起变压器的使用期限超出了自身的承受力，超过使用期限的继续使用也是变压器带病运行的状态之一。变压器的带电运行，很容易对变压设备造成威胁，就会给设备的正常运行和经济造成严重的损失，从而给变压器的安全使用带来严重的影响。endprint

3 电力变压器继电保护设计要点

3.1 差动保护设计

差动的保护设计主要是进行高压与低压的对比，对流动的电流相位进行了分辨。对于环流接线布设主要是在变压器和互感器两者拥有同样的变化数据。在常规的使用中会变现出外部故障的情况，在互感器内部流动的电流与差动继电器中流动的电流数据很难表现出来。可是如果是变压器的某一个点出现了问题，就需要对二者的电流总和进行辨别，也就是短路电流。

3.2 瓦斯保护设计

瓦斯的保护主要是通过气体继电保护器的作用实现的，通常情况下，瓦斯的保护主要是包含了断路器跳闸方面保护的重瓦斯和在信号动作保护方面的轻瓦斯。其中一种保护措施就是根据气体的化学成分与数量等相关信息进行故障性质的分辨与原因的分析，这样有利于相关的工作人员技术的注意到異常情况的发生，从而在最快的时间内进行解决。另一种就是通过对气体的速度进行监测，再对自身的特点和成本的相关情况进行分析，从而对出现问题的位置进行相关的知道。而且在变压器受到严重的损坏后可以将电源自动的进行切断，做到对变压器的保护。在变压器的正常使用情况下，都是要符合三相对称的，因此，如果在一个电流继电器上运用了保护装置并进行相应的连接，之后便可以实现保护的作用。

3.3 高压变压器的保护设计

如果电流保护在高压侧的变压器规定了低压侧母线的灵敏系数，过电流的保护主要是设置在变压器高压侧的断路器与低压侧的断路器之间，如果低压侧发生问题，就是要将低压侧的后备保护或者主要保护。如果出现特殊情况，就需要将一个保护变压器热稳定的反时限过流保护设置在高压侧，而且变压器的热稳定的要求可以决定整个电流的数值。

4 结束语

总结来说，根据上面的分析我们可以得知，电力变压器的继电保护系统在整个电力系统中具有非常重大的作用，所以就需要我国相关的技术人员加强对这一方面的研究与分析，还要对系统中存在的各种问题进行及时有效的处理，从而使电力系统正常的工作。除此之外，根据以前的经验总结和研究结果发现，在电力变压继电保护系统中最常出现的问题就是二次回路的故障和电流互感器故障的出现。这就要求技术人员加强对这两方面的重点研究，积极的改进这些问题，这样会对电力变压器系统的工作带来很大的帮助，从而保证我国电力的正常运行，为社会的发展打下坚固的基础。

参考文献：

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