程元帅　朱瑞辉

摘要：在改革开放的新时期，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

引言

随着社会的不断发展，我们国家电力工业水平也在飞速额运转中，电网的形式与日俱增，社会的网络密集程度也在不断的增加，在整个的电气系统中，电力变压器机电设备是一种非常重要的电力设备设施，其自身负责电力系统非常重要的转换工作，因此电力变压器很容易受到一些外界自然条件的影响，工作的期间很容易导致大量的变压器受到损坏，为了保障用电的安全和可靠，一定要根据实际的工作情况做好电力变压器的继电保护装置。

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系统的故障类型

一般情况下，我们将电力变压器保护装置的故障类型简单的分为两种类型，即为油箱内部故障和油箱外部故障这两种。一般来说，对于造成油箱内部故障发生的主原因，是在变压器的内部相间短路、接地短路和铁芯短路等问题引起的。由于发生在电力变压器装置系统内部故障的出现几率非常高，并且内部故障的危险系数较大，所以，当内部故障发生时，产生的较大电弧不仅会烧毁变压器内的绝缘部分，还会使变压器内部的大部分绝缘体在严重受热情况下，产生大量的有毒气体，容易导致变压器内部的油箱发生爆炸，产生严重的威胁人身安全的事故，因此对于变压器内部的故障需要及时的对继电保护装置中进行排查，避免严重事故的发生。而一般油箱外部的故障发生的主要原因则是，变压器自身的阻线与绝缘体相关的电路或接地断线的现象引起的。此外，对于电力变压器继电保护中不能够正常的进行运转，需要我们从下面几个方面进行概括。首先，因为电力变压器外部线路短路造成的电流过大，或者是实际的变压器负荷超载现象。其次，变压器自身的油箱漏油会造成油面下降，导致在变压器发生故障时不能够及时的冷却，而出现了温度过高的现象。这些现象无疑都会对变压器自身内部金属设施造成严重的伤害，从而导致变压器绝缘体的损坏，使得其后期事故不断的发生。

3变压器故障原因及继电保护措施

3.1差动保护

差动保护主要包括比率制动差动保护和差动速断保护。正常运行的情况下，三绕组变压器三侧电流向量之和为零，即iI2+ill2+illl2=0。如变压器内部短路时，差动电流为Id=I1+I2+I3，也就是与各侧短路电流之和。比率制动差动保护和差动速断保护的启动条件是一样的：当差动电流Id大于电流起动整定值Icdqd时启动元件动作开放比率差动保护和差动速断保护。但是比率制动差动保护和差动速断保护的动作条件是不同的，比率制动差动的动作特性是：差动电流动作值随制动电流的增大而成某一比率的增大，而制动电流的算法则是不同保护厂家也有不同，一般是变压器三侧电流绝对值之和再乘以一个系数。一般来说，比率制动差动保护要经过TA饱和或断线判别及励磁涌流判别后才能出口。利用比率制动的特性防止了区外故障时由于TA的暂态和稳态饱和造成保护误动，而区内故障能可靠动作。而差动速断保护的动作条件则是当任意一相差动电流大于差动速断整定值时保护瞬时动作跳开变压器各侧开关。差动速断保护主要是为了在变压器发生严重区内故障时能够快速切除故障，保障变压器及电网的安全。

3.2瓦斯保护设计

瓦斯的保護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异常情况的发生，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设计低压变压器在过电流时进行保护装置

一般情况下，如果是应用三相式的变压器时主要是在变压器的低压侧，一旦在压侧出现短路时，或者是没有发挥出阻抗保护时，那么就起不到保护的作用。所以，在所有相邻元件的后备必须要达到保护的作用。如果发生这种问题时，可以在低压侧设计一个复合电压闭锁过流保护，也可以在高、中压侧安装一个复合的电压闭锁过流保护。另外，在设计高压变压器保护装置时，当变压器高压侧电流保护会对低压侧母线产生一定的灵敏度，所以，就可以对变压器高压侧短路以及低压侧断路器安装一个保护装置。一旦变压器低压侧产生停运问题以及发生故障时，就会发生在开关和TA间出现非正常状况，此时保护装置则当作变压器低压侧母线后备保护设计应用，也可以作为主保护的设计应用。有一点我们也是可以忽略的，就是发生非金属性短路时，会出现灵敏度不足的阻抗保护，或者是出现延时以及超时的问题发生。通过在对上述问题发生过程当中，最好的解决方法就是在变压器的高压侧设计一个保护装置，可以安装保护变压器，也就是热稳定的反时限过流装置。并且必须把这种设置的整定值要与变压器的热稳定相适应，除此之外，对变压器低压侧也要进行相应的保护，安装一个电流保护装置。

3.4复压闭锁方向过流保护

复压闭锁方向过流保护主要作为变压器相间故障的后备保护。其主要原理就是在过流保护的基础上增加复压闭锁的功能，以防止在变压器过载的情况下引起保护误动作。复压闭锁元件则主要由一个低压元件和一个负序元件通过或的关系构成，即只要低压元件或负序元件的其中一个动作即可开放复压过流保护，在这个情况下只要电流达到动作值即可动作出口。

结语

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。

参考文献

[1]甄晓晨，陶顺，肖湘宁，周双亚.电压暂降的工厂级经济损失评估模型研究[J].电力系统保护与控制，2013（12）.

[2]汪克亮，杨宝臣，杨力.基于环境效应的中国能源效率与节能减排潜力分析[J].管理评论，2012（08）.