关于电力变压器继电保护技术的应用探讨

张杰君

摘要：电力系统运行中，一些内部及外部因素影响会引发变压器故障，影响变压器正常运行，甚至会造成整个电力系统瘫痪，造成大面积停电，影响正常生产活动。由此，继电保护技术的应用成为保证变压器运行稳定的关键，下面将对具体技术应用进行介绍。本文简要的介绍变压器继电保护技术，对继电保护在中常常出现的问题进行分析，并探索继电保护技术的实践以及未来的发展趋势。

关键词：电力变压器;继电保护技术;实践研究

1、简述电力变压器继电保护技术

继电保护技术主要是为了保障电力系统的有效运行，保障其运行的安全性，保障电力运行过程中能够及时对故障问题排查的一种技术，电力变压器的继电保护技术主要具备以下的作用：

（1）当电力变压器系统出现一些异样的信号，状态发生改变，或者有一些动作信号产生的时候，继电保护技术能够第一时间对这些信号进行排查，做出相应的反应，能够对整体的供电系统进行保护，大大减少危险的发生。

（2）点变压器设备自身出息一些异常情况，或者变压器发生问题故障的时候，继电保护技术能够及时的断电，切断电力变压器，这样就组织了变压器自身的故障对整个系统产生影响，也能够减少事故的发生。

（3）电力变压器的继电保护技术，也能够尽可能的从源头上避免很多问题的产生，变压器的继电保护也可以保证一旦发生故障的时候不用大面积的停电，减少了很多的经济损失，为整个电网的平稳运行打下了坚实的基础。

电保护自身的反应需要具备极强的敏锐性，及时性以及稳定性、可靠性，这些特质能够可靠、迅速的做出反应，同时还需要具备当故障问题产生的时候能够第一时间进行功能选择的特性，将故障尽可能的控制在一定的区间范围内，不妨碍无故障部位的正常运行。

2、电力变压器常见的运行故障问题

2.1、内部短路

电力变压器内部短路一般表现为相间短路、绕组短路、中性点接地短路、单项接地短路，如果电力变压器出现内部短路，则通常表现为继电保护装置失灵或者继电保护装置异常运行。在这种情况下，一般很难对正在运行的电力变压器进行切除或者停止等控制性动作。更为严重的情况下会造成继电保护装置出现烧毁或者瘫痪。

2.2、外部短路

电力变压器的外部短路故障主要与电力变压器的外接线或者外接端子有关，当其受到污染或者异物堵塞时往往就会造成外部短路，进而造成电力变压器受到损害，同时也会威胁到继电保护装置的功能与安全性。需要特别注意的是，一旦电力变压器的高压侧出现外部短路，由于其电压过高则后果不堪设想。

3、电力变压器继电保护的应用

3.1、软件系统应用

由于当今电力企业都是采用智能电网、智能变电器，因此也实现了软件操控的方式。软件系统功能主要包括信息查询、处理“三遥”数据、分析定时记录、故障警报、系统运作状态等。通过加强二次设备实验记录和定值，继电保护负责人员需要保障数据记录的准确性，认真填写、整理相关数据，从而实现电力变压器继电保护信息共享，为其他部们提供更加便捷的查询服务。软件系统还能够连接数据库、图像库，并通过系统计算反应出图像中二次设备的缺陷以及故障，实时分析电力变压器继电保护装置的运行状态。从当今我国电力行业发展趋势分析，未来继电保护系统会逐渐从自动化转向智能化方向发展，也就是通过系统编程，使计算机终端对电力系统进行全程控制，工作程序记录、运行数据记录、信息采编、数据共享等都由计算机自主完成，并能够处理非硬件问题，进一步降低人工劳动力的投入量。

3.2、数据库

利用继电保护技术建立数据仓库，有别于传统的数据库，数据仓库所存储的数据量更是惊人的，数据之间组合的形式也更加的多样，该技术的运用还能够对各种接口的状态进行存储，保障其性能的完整，也对存储的数据具有极强的处理能力。继电保护技术还可以在处理这些数据的时候选择适合的方法，保证数据的完整，同时对用电客户的使用范围可以做出一定的限制，避免高峰时期的拥堵。

3.3、系统共享模式

随着我国科学技术不断发展，计算机的应用范围愈加广泛，电力行业同样如此。网络平台上的资源非常丰富，对电力企业的发展有着极大影响。因此，在电力变压器继电保护系统中，我们必须要通过互联网技术从外部空间搜集相关信息数据，从而不断完善电力变压器继电保护系统，为提高继电保护水平提供依据。与此同时，在共享经济时代下，电力企业也可以会将自身的信息数据上传到互联网中，提高继电保护信息的共享率，全面推动我国电力行业发展进程。

4、电力变压器进行继电保护的相关措施和办法

4.1、变压器的轻瓦斯保护和重瓦斯保护

瓦斯保护是电力变压器进行继电保护的主要方式之一，一般分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护。如果变压器的油箱存在故障，则瓦斯保护能够很好的反应出来。例如，当变压器绕组的绝缘出现劣化、变压器的绝缘套管内部出现故障、变压器绕组内部出现断线、变压器绕组之间发生层间短路、变压器油面下降、变压器油箱漏油、变压器导线焊接不良、变压器的分接开关出现接触不良等，在这些情况下，都需要瓦斯保进行相应的动作，且要求动作灵敏可靠，以及时排除系统中的故障问题。对于油浸式的变压器，一旦变压器内部出现故障，在电弧的作用下变压器的绝缘材料就会受热发生分解，同时释放出大量气体，该气体就会沿着变压器的油箱向油枕方向流动。这种保护就被成为瓦斯保护。气体流动的速度直接反映出变压器内部故障抢矿的严重性。因此，气体流速度可以作为判断变压器内部故障情况的一个指标。

4.2、变压器的电流速断保护

通常情况下，利用变压器电源侧的电流速断保护作为主要的保护方式。这种保护方式的优点在于接线简单且执行速度较快。但是，电流速断保护装置的局限性就在于其动作值较大，因此只能对部分变压器原边绕组进行保护，而不适用于全部范围内的保护，其保护范围相对较短，有些情况下该装置的灵敏度也不能达到要求。因此，电流速断保护装置只适用于较小容量的变压器，且不能单独作为电力变压器的主保护。

4.3、变压器的差动保护

差动保护装置一般是用来保护元器件的，通过比较元器件两侧电流的大小与方向来做出判断，一旦出现故障问题，能够做出快速反应，以最快的速度将与之相关联的故障进行切断以保护其他装置，减少故障范围的扩大，所以变压器的差动保护具有良好的保护性能。差动保护装置的保護范围主要针对变压器电流互感器之间的所有电气设备以及相关的接线电路，对于保护范围以外的故障均不会产生相应的保护动作。变压器的差动保护具有灵敏度高，选择性强，操作简单等技术优势，广泛应用在各种电力机组设备中。

4.4、电力变压器的过载荷保护

一般情况下，变压器过负荷是三相对称的，只需要在其中的一相上连接电流继电器即可实现电力变压器的过载荷保护，并在一定程度范围内进行动作信号延长。对于双绕组变压器，过负荷保护一般装在主电源测。而对于单侧电源三绕组降压变压器，根据三侧绕组之间容量是否相同，相应的在电源侧和绕组容量较小的那侧设置相应的过负荷保护。如果是两侧电源的三绕组降压变压器或者联络变压器，则三侧均需要装设过负荷保护。对于油浸式电力变压器，允许其在一定的承受范围内适当的过负荷运行，但是如果实际负荷量超过其额定容量的20%～30%，则应将过负荷保护信号延时10～15s，以保证动作信号的准确性。

综上所述，电力行业作为国民经济发展的支柱型产业，对社会经济发展有着重要影响，因此，保障电力系统的安全性与稳定性有着重要意义。继电保护装置作为电力变压器的重要保护设备，不仅能够保障电力变压器稳定运行，并且能够降低电力变压器故障几率、减少故障范围。基于此，本文重点对电力变压器继电保护技术进行了分析，并探究了电力变压器保护技术的应用，从而充分发挥电力变压继电保护系统的积极作用，推动我国电力行业健康发展。

参考文献：

[1]王怡，陈适.电力变压器继电保护技术的应用与发展[J].黑龙江科技信息，2017（23）：1.

[2]冉小康.继电保护技术在电力变压器故障中的应用[J].科技与企业，2017（11）：150-151.