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摘要：变压器作为变电站的核心设备，保证其正常运行是变电检修运维人员工作中一项尤为重要的工作。对此，文章以变压器继电保护技术为衡量点，对继电保护技术在变压器故障解决中的运用进行了深层次探究。
关键词：继电保护；变压器；故障；实际运用
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
电力变压器继电保护系统的工作原理是电力变压器继电系统根据电力系统中电力数值的波动情况而产生的一种进行自我调节的功能。整个电力变压器继电系统处于安全可靠的运行状态是电力变压器继电保护系统进行正常工作的基本前提条件。根据实际运行情况的不同，继电保护系统发挥保护作用的原理也会有所差别。通过对具体运行状态参数的分析和测量，再找出不同状态下的数据参量，能够判断继电保护系统是否处于正常的工作状态。与此同时，这些参数也能够作为继电保护系统不同运行状态的依据，从而形成不同的原理。当继电保护系统处于正常的工作状态时，其工作原理是先测量后执行；当其处于非正常的工作状态时，则需要将在系统故障情况下产生的物理参量与其正常运行时得到的结果进行对比。
1.2微机型继电保护系统的基本组成
经过不断的发展，电力变压器继电保护系统已经到达了微机型的继电保护系统的状态。通过研究分析发现，这种类型的继电保护系统的组成主要包括以下三个方面
1.2.1电力系统的信号采集部分
它的工作内容具体表现在收集电力系统内部的电力数值情况，再将所收集得到的结果传送到电力系统的继电保护装置；
1.2.2电力系统的信号处理部分
它能够将前面电力系统收集到的数据进行分析和处理，并依据一定的规律将所出现的问题进行归类整合；
1.2.3电力系统的信号输出部分
它主要是将最终输出的信号传递到电力系统当中，从而进行有效的调节。
2变压器继电保护技术
所谓继电保护，即在变压器内外故障发生时，依据电流、电压以及油温等参数的变化，开展故障原因及范围分析工作，进而做出保护行为。结合《继电保护及安全自动装置技术规程》相关规定，变压器继电保护不仅涉及变压器内部元件的主保护，还应对变压器外部配置的设备，线路实施后备保护，从而确保变压器稳定运行，其具体可分为瓦斯保护、差动保护、后备保护、速断保护、非电量保护等内容。
2.1瓦斯保护
瓦斯保护主要在大中型变压器中较为常见，通常容量在800kVA及以上的油浸式变压器和安装在车间内的400kVA及以上的油浸式变压器上装设有瓦斯保护，该保护分为轻瓦斯和重瓦斯，轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸，在变压器内部发生油面下降，短路，击穿故障时，结气体继电器的使用，通过气体继电器对气体成分和速度的判断，实现变压器故障诊断及部位排查工作。例如：变压器在滤油，加油过程中或密封不严密，导致空气进入变压器以及油面下降，变压器轻瓦斯保护动作发出故障报警信号；绕组短路，套管击穿，二次回路故障可通过重瓦斯继电保护的方式，确保装置跳闸。
2.2差动保护
从整体上来讲，差动保护以基尔霍夫电流定律为基准，若变压器出现故障，则流进变压器的电流和流出的电流不相等，在这环节上产生电流差，而该项差值大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将变压器的各侧开关跳开，断开电源，从而对设备实施保护。
2.3后备保护
后备保护顾名思义即为设备的备用保护，变压器的后备保护是其主保护的备用保护，当回路发生故障时，主保护继电保护装置即可发出故障信号，将主保护元件予以断开，跳开故障回路，但若因某些因素的存在，导致保护装置主保护行为无法执行，则由后备保护装置开启保护，执行回路断开命令。以保护变压器安全。
2.4速断保护
趋近于变压器电源端继电保护装置，因保护时限过长，可利用整定值增大的方式，对保护装置动作范围实施限定，便于变压器故障时保护动作的开启。
2.5非电量保护
非电量保护主要以变压器自身信号灯重置为前提，通过报警指令的发出，以CPU为基准点对其报警信号予以记录，如开关量信号、驱动信号等。总之，非电量保护作为变压独立保护技术，一般在油位异常、绕组故障等方面较为常见
3继电保护技术在变压器故障解决中的运用
3.1盲区故障
关于变压器继电保护技术故障，具体可分为运行盲区故障、操作盲区故障两类。一是运行盲区故障。以电流互感器、低压侧短路故障为例，低压侧母线电流的增加，导致电压偏低，促使低压侧保护装置断开电路，启动主变保护，从而将低压侧母线电压恢复至标准范围。但是，因故障点未采取隔离手段，导致电流在主变输送环节出现障碍，致使低压侧母线电压无法完成自主开放工作，其原因在于：高压侧母线电压的升高，使其主变阻抗能力明显下降，难以快速且及时完成故障点切除工作，从而形成继电保护盲区。二是操作盲区故障。针对变压器运行阶段，检查与维修工作的开展，应以低压侧装置断开为前提，使高压侧装置在主变冲击环节恢复至标准范围，并对低压侧装置实施闭合，结合电流输出，确保变压器稳定运行及故障排查。在此环节，低压侧装置和断路装置若出现漏检、地刀未断开问题，致使继电差动保护无法做出指令行为，即使在低压侧装置稳定运行的前提下，其联动趋势下的电流保护工作也难以发挥自身优势。
3.2盲区故障排除下的继电保护
3.2.1优化低压侧后备保护
针对双绕变压器，其中低压侧后备保护流程为：中低压侧短路装置及时发出断开命令，促使高压侧装置在额定电流超出的前提下跳闸，具体情况如图1所示。
针对此，可依据变压器低中高压侧装置跳闸逻辑，对电流互感器、中低压侧装置故障予以判断，避免在二次短路的情况下，出现变压器主变元件损毁问题。
3.2.2优化高压侧后备保护
以双绕变压器为例，其高压侧后备保护流程为：基于低压侧装置断开、额定电流超出的情况，高压侧装置可在限定时间内完成跳闸命令；而三绕变压器后备保护为：中低压侧装置断开、高压侧电流超出，则高中低侧装置分别出现跳闸行为。
3.2.3实际应用
对于变压器继电保护技术实际应用环节，易受到变压器运行方式的影响，而出现继电保护装置误动现象。对此，以变压器运营状况为前提，通过针对性、辅助性措施的运用，将变压器故障进行严格控制。如双绕变电器，若低压侧开关介于冷备/检修状态，而主变元件、高压侧装置保持运行，则应在高压侧装置处设定输入压板，预防低压侧装置位置变化引起的高压侧继电误动保护；三绕变压器还需对高中低侧装置预热问题予以判断，并采用紧密配合的方式，对继电装置保护行为进行规范，使其能够在界限逻辑控制、改善逻辑控制的前提下，对中低压侧装置短路故障实施有效预防，从而降低高压侧过电流现象发生概率
4结论
通过以往的工作经验以及调查研究发现，二次回路故障和电流互感器故障等问题是电力变压继电保护系统中最容易出现的问题。对此，相关技术人员应针对这一方面进行积极的研究和改进，这一举措将具有重大的现实意义。
参考文献:
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[3]郑江.智能变电站状态监测系统的设计研究及应用[D].华东理工大学,2017.
论文作者:贾寅飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：变压器论文; 故障论文; 继电保护论文; 装置论文; 低压论文; 瓦斯论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第20期论文;