朱瑞辉　程元帅

摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，在当前配电系统中配电变压器属于十分重要的组成部分，对整个配电系统良好稳定运行具有十分重要中的作用及意义，因而保证配电变压器科学合理应用也具有十分必要。在配电变压器运行过程，为能够保证其运行安全性及有效性，应当保证具备有效继电保护，因而合理继电保护设计也就十分必要。本文就配电变压器继电保护设计进行分析，为更好进行配电变压器继电保护设计提供更好支持。

关键词：配电变压器;继电保护;设计

引言

随着电力系统的不断发展，城市电网的不断扩容以及居民和工业用电对配电网络稳定性要求的不断提高，对配电系统继电保护也提出了更高的要求。配电变压器在机床电器、照明、医疗设备、机械电子设备中均有着广泛的应用，是配电网络中重要的电气设备。由于配电变压器运行环境相对复杂，在实际运行过程中，会出现许多设计阶段无法预料的问题和故障，特别是当配电系统中的大容量变压器出现故障时，将直接影响配电系统安全稳定运行。因此，合理配置配电变压器继电保护，对于确保配电变压器正常运转以及配电网的安全运行有着重大的意义。

1设计原则

在整个配电系统运行时，一旦系统出现故障和出现异常，整个继电保护装置需要在最短的时间内和最小的区域内进行保护动作，自动地从系统中切除设备的故障，亦或是能将报警信号发给值班人员，值班人员就能结合所发出的报警信号将故障排除，从而将减少其给设备及相邻地区的供电带来影响。所以在对配电变压器进行继电保护设计时，应切实掌握其设计内容：一是对≥6.3MV.A的工作变压器和并列运行变压器而言，≥10MV.A的备用变压器和单独运行变压器而言，≥20MV.A的变压器但是用电流速断保护的灵敏性较差时，均应设置差动保护装置，而若变压器的高压侧电压是330KV时，应设置双重差动保护装置。二是变压器的油箱内部故障时，因为故障点的电弧和电流带来的作用，导致变压器油和其它的绝缘材料由于局部受热分解形成的气体，并直接从油箱的流向往油枕流出，一点故障较为严重，油就会快速的膨胀，同时生成诸多气体，这就会出现剧烈气体并夹杂着油，所以必须加强瓦斯保护装置的安装。三是当变压器因外部相间短路导致变压器出现过流的情况时，应紧密结合变压器的容量及其运行的情况以及变压器灵敏度的要求，应尽可能地采取过电流保护。

2配电变压器继电保护设计

2.1配电变压器瓦斯保护设计

在变压器实际运行过程中，若其内部有漏油、铁芯烧坏及匝间短路与绝缘裂化等故障出现的情况下，则会导致差动保护及其它相关保护很难发生动作，然而这种情况下瓦斯保护能够动作，而瓦斯保护主要就是通过气体继电器得以实现。所以，在实际设计过程中应当将其安装于变压器油枕与油箱之间相连接的导油管中，比较常见的瓦斯保护主要包括两种类型，即轻瓦斯保护与重瓦斯保护，对于轻瓦斯保护而言，其主要作用就是发出信号，通过与气体颜色与数量、气体化学成分及其可燃性等因素进行结合，从而可较好判断故障发生原因及保护对策，在此基础上也就能够将故障及时发现，并且对其进行较好处理;而对于重瓦斯保护而言，其主要就是发生断路器跳闸时可实现有效监视气体发生速度，可分析气体特点及成分，从而可间接性推断故障发生原因及位置，并且可推测其严重性，在变压器中有严重故障出现的情况下，可将电源啊切断或者实现自动报警。

2.2变压器差动保护

在变压器高压侧和低压侧所装的电流互感器之间便是差动保护的保护区域。差动保护的原理就是：通过比较变压器高压侧和低压侧电流的大小以及他的相位来实现保护的。差动保护的目的就是对变压器的绝缘套管的相间短路故障和变压器内部的引出线进行保护，与此同时还可以对变压器内的匝间进行一个保护。差动保护有两种形式：①纵联差动;②横联差动。纵联差动保护运用在对单回路的保护之中，横联差动就运用于双回路的保护之中。当变压器的内部发生故障即保护区内发生故障时，通过比较电流的大小和相位会发现：变压器高、低压侧出现较大的差流并大于差动保护的动作值，保护装置瞬时出口，动作于跳开变压器各侧断路器以达到快速切除故障的目的。当故障发生在变压器差动保护区外时，虽然故障电流依然会较大，但变压器高、低压侧出现的差流小于差动保护动作值，保护装置不动作。因为，差动保护不仅能够有效的区分区内区外故障，而且能够快速的将区内各种故障给排除，这也使得差动保护成为了变压器的主保护。

2.3过流保护设计

当配电变压器出现外部故障导致变压器绕组过流时，亦或是变压器的内部存在故障时，差动保护与瓦斯保护作为后备保护。所以应在配电变压器中进行过流保护设计，在过流保护过程中，主要是在变压器启动时的最大电流负荷进行整定保護的装置，能有效地预防中低压侧的母线故障。所以必须针对实际情况进行设计优化。首先在对低压配电变压器进行过流保护时，由于配电变压器的低压侧主要采取的三相三卷式的变压器，所以高压和中压的阻抗保护难以保护低压侧的短路，难以满足相邻元件的后备保护，所以在低于和中压以及高压侧就、则应安装复合电压闭锁过流保护装置，结合零序方向实施间隙保护和过流保护。其次是在高压配电变压器实施保护设计时，由于变压器的高压侧过流保护对低压侧的母线的灵敏系数规定之后，变压器的低压和高压侧的断路器和短路器上均应设置相应的过流保护装置，若低压侧的母差保护校验停运开关故障和故障拒动等故障时，就可以利用这一装置给低压侧的母线实施后备保护和主保护。但是为了避免弧光短路等非金属性的故障时，导致阻抗保护的灵敏度不足情况的出现，我们就应在高压侧设置保护变压器热稳定的过流保护，从而更好地结合变压器热稳定的要求，对其整定值进行确定。最后是当相间后备保护按远后备原则配置时，应躲过被保护变压器所连接相邻线路发生一相断线时流过保护安装处的负序电流，并与相邻线路零序电流保护的后备段在灵敏度上配合，以防止负序过电流保护非选择性动作。

2.4变压器过负荷保护

变压器的过负荷保护就是，当变压器在正常运行时，所出现的过负荷情况可由其进行反应。过负荷装置通常动作于信号，因为其只有在变压器有过负荷的可能性的情况下才会安装。一般来说，对于变压器的过负荷来说通常都是三相对称的，另外过负荷保护装置要安装在主电源侧。所以，我们只需要在一相上安装一个电流继电器，而且通过在信号上给予一定时间的延时动作来进行过负荷保护。

结语

在当前配电变压器实际运行过程中，为能够使其运行安全性及有效性得到较好保证，应当对配电变压器实行继电保护，因而对配电变压器继电保护进行合理设计也就十分重要。作为相关设计工作人员，应当对配电变压器继电保护设计加强重视及认识，并且应当从各个方面入手实行设计，从而使继电保护设计更加符合实际需求。

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