关键词：电力变压器；继电保护；配置；故障
一、电力变压器继电保护原则
1.1瓦斯保护
瓦斯保护是变压器常见的保护方法，其可以客观反馈变压器的内部情况以及油位的变化，如：内部多相短路、变压器绕组的匝间短路、绕组断线、绕组和铁芯或外层间的短路、铁芯故障、绝缘性下降、油位变化或油泄露等等。当变压器的内部出现故障时，则会造成瓦斯量以及油位下降，瓦斯保护装置能够及时动作；当变压器内部发生了较为严重的事故时，瓦斯保护设备能够立即反映并联通跳闸电路，但是不能反馈变压器邮箱外部电线的故障情况。因此，瓦斯保护适用于内部保护。
1.2差动保护
差动保护主要针对电力变压器出线端的相间故障，差动保护装置可以对变压器输入端以及输出端的电流数值进行分析，从而判断其是否存在故障。在变压器正常运行或者是外部出现故障时，流入继电器的电流是两侧电流的差值，数值较小，此时继电保护装置不动作；当变压器内部出现过程中，经过继电器的电流时两侧电流数值之和，差动保护动作。
1.3过励磁保护
当变压器过励磁时，由于铁心饱和，励磁阻抗下降导致励磁电流增大。其波形为非正弦波，包含大量高次谐波分量，从而使得变压器铁心严重过热以及绝缘劣化，如果励磁电流较高，持续时间过长将可能致使变压器的损坏。高压侧为500kV的电力变压器宜装设过励磁保护装置。1.6过负荷保护过负荷保护是为了预防电力变压器因过负荷而引起的过电流，由于过负荷电流三相对称，因此一般只将过负荷保护电流继电器接入一相线路中来实现。容量为0.4MVA及以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据过负荷的可能性及其大小装设过负荷保护。其保护配置原则如下：
（1）在双绕组升压变压器上，过负荷保护通常装设在变压器的低压侧。
（2）对于一侧无电源的三绕组变压器，过负荷保护应装在发电机电压侧和无电源的一侧。
（3）对于三侧均有电源的升压变压器，各侧应装过负荷保护。由于主变的过负荷保护动作时间过长，故障电流过大，可使主变压器严重受损。一般变压器的绝缘和机械强度的设计是按25倍额定电流下持续2s不产生任何热的损伤。因此过负荷保护动作值可能超出设计制造上所承受的定值，导致线圈变形损坏、绝缘过热烧损等严重后果。
二、完善电力变压器继电保护配置常见故障的措施
2.1对继电保护装置进行巡检
采取必要的预防工作，能够有效避免电力系统的安全问题。因此，我国电力系统的管理中，需要对继电保护装置进行必要的日常监测和维护工作，能够及时发现装置中存在的安全隐患，能够在安全事故发生之前将装置的故障排除，避免了电力系统的安全事故的产生。可以看出，继电保护装置的仔细巡检十分重要，其中，包括对二次回路的巡检，都能够预防电力变压器继电保护装置的故障产生。检查工作的主要内容包括：装置的开关是否良好，设备的指示灯是否正常工作，报警装置是否完好，继电器接口是否存在松动，二次回路是否有发热现象，二次回路系统是否完整。
2.2提高继电保护运行的技术水平
随着我国科学技术水平的快速提升，材料不断更新换代，变压器的容量也大幅度的增加，对电力变压器继电保护系统可靠性提出了更高的要求。我国的继电保护装置呈现了自动化水平越来越高的趋势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电力系统中，微处理技术也得到了开发和利用，其中主要包含了监控和数字保护两种设备，经过微处理技术，继电保护可靠性得到了进一步的完善，具有更加优异的使用性能，已经替代了传统的电流电压互感器装置。
2.3变压器差动保护
变压器差动保护包括比率制动差动保护、差动速断保护。一般情况下，比率制动差动保护能够应对变压器故障，但在变压器发生严重内部故障时短路电流过大，电流互感器饱和，高次谐波分量太大，这种情况下启动差动速断保护，在差动电流过大时无制动量瞬时动作，动作时间较短，此时电流互感器还未严重饱和，因此能够准确切除故障。差动速断保护整定值需躲过最大不平衡电流以及励磁涌流，在变压器正常运行中能可靠不动作。
2.4变压器本体保护
变压器本体保护指非电量保护，反映变压器油箱内部温度、油位、气体等故障，包括瓦斯保护、有载调压瓦斯保护以及压力释放保护。当变压器发生漏油故障，或匝间短路，差动保护一般不会动作，但非电量保护能够通过检测瓦斯动作。实践证明，大部分变压器油箱内故障是由瓦斯保护动作出口的。其动作原理是，在变压器油箱内部发生故障时，由于短路电流或电弧的作用，变压器油或绝缘材料会分解产生瓦斯，而这部分气体上浮到油枕顶部，当气体量较大时启动瓦斯继电器，当气体较少时启动轻瓦斯告警信号，当气体较多时启动重瓦斯保护动作切开主变各侧开关。
三、电力变压器继电保护装置常见故障的分析
3.1电力变压器瓦斯保护故障。
产生电力变压器瓦斯保护故障的主要原因是保护动作出现误动，而引起瓦斯保护动作的主要原因有：一是，在电力变压器加注油料时没能将空气从变压器的油料之中完全的排除干净，以至于变压器在不断升温的过程中空气压力倍增，从而造成变压器的瓦斯保护动作误动。二是，电力变压器出现短路或瞬间高热，这会引起故障部位大量气体的出现，进而影响变压器瓦斯保护动作的出现。三是，电力变压器出现内部电阻、结构和功能上的障碍或者事故，这会形成对电力变压器的运行影响，出现瓦斯保护故障。四是，电力变压器出现密闭问题或严重渗漏，导致内部的油位迅速下降，这会导致保护装置跳闸，以便将电力变压器切除于电网之外。
3.2电力变压器绕组故障。
电力变压器绕组故障的主要形式有：绕组断线、绕组相间出现短路、绕组出现多点接地、绕组匝间出现短路等方面，导致电力变压器绕组故障的主要原因在于制造、运行和检修的各环节失去技术规范。电力变压器绕组在长期负荷和超期过载的情况下会出现温度上升、绝缘体劣化等实际问题，这会出现绕组放电、短路、接地等问题。电力变压器绕组故的制造过程中应用材料、使用工具、制造工艺不符合电力变压器绕组的生产规范，为电力变压器绕组故障造成生产性影响。在电力变压器绕组运行中出现受潮、绝缘体脱落等问题，导致电力变压器出现油路堵塞、局部过热等问题，引发电力变压器绕组的更大故障。
3.3电力变压器油位过高或过低。
在实际运行中，如若变压器的油位过低极易引发瓦斯保护上的误动作。特别是温度过低、长期漏油、长期渗油等问题都会引发油位过低的问题。而变压器的油位过高又会引起溢油问题。尤其是通过分析，我们可以看到，油温的升降直接决定着变压器油位的升降。而油温的影响因素，主要体现在环境因素的变化以及负荷的变化之上。
结语：
综上所述，加强对电力变压器继电保护配置及故障问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的器继电保护配置故障处理过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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论文作者:武晓鹏
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签：变压器论文; 绕组论文; 电力变压器论文; 瓦斯论文; 故障论文; 电流论文; 负荷论文; 《中国电业》2019年11期论文;