摘要：电力变压器在日常的使用中可能会受到各种不确定因素的影响，致使变压器出现各种故障都是不可预测的，这样就会对电力的输送造成影响，从而使电力不能正常运行。继电保护是变压器使用的重要保护措施之一，它的主要功能就是保证变压器的安全使用，对继电保护进行更优化的设计就显得尤为重要。本文主要针对设计电力变压器继电保护装置，进而找出合理的设计措施，从几个方面进行讨论。
关键词：电力变压器；继电保护设计
1引言
随着现代社会用电需求不断增加，对于电力系统运行效率也有着越来越高的要求，因而对电力系统中各个方面进行合理设计，以保证其运行安全性及有效性已经成为必要任务。在电力系统设计过程，电力变压器继电保护设计属于十分必要的内容，通过合理设计可使继电保护得到更加理想的效果，可为电力变压器更好运行奠定理想的基础，从而可使电力系统工作效率得以提升，使电力需求得以更好满足。
2电力变压器继电保护系统的工作原理
系统故障诊断是通过测量设备、电力系统、继电保护装置、开关等相关信息，从而对系统运行状态和异常情况作出分析、判断，最终作出决策、确定故障元件的过程。一般来说，对系统进行故障诊断主要有以下四点:第一，故障检测。就是通过测量设备、系统的实时响应数据，以此判断是否发生诊断。第二，故障分析。在发生系统故障时，确定并细化故障类型，找出故障原因。第三，故障评价。明确故障的性质及其对整个系统的影响，做出故障评估。第四，故障决策。即通过评估报告，确定故障具体部位，最终找到解决方案。作为一门故障诊断型的学科，虽然学科发展历史短暂，但是相关故障诊断理论算法不断进行不断地融合，交叉，提出了很多实用新型的理论方法，并最终形成一门独立的综合性新学科。总的来说，故障诊断方法主要可以分成两个方向：（1）数学模型；（2）人工智能。在实际的应用中，故障诊断理论涉及范围广，囊括故障类型方案多，在实际问题解决中取得了很好的效果。
3电力变压器继电保护系统的基本组成
随着我国的科学技术的不断发展，对于在电力系统中关于电力变压器继电保护装置的研究也已经得到认可，并且转向微机型继电保护系统方面进行发展。目前已经成功的对微机型继电保护装置系统进行以下三个方面的研究。首先，通过详细介绍整个电力系统的电流信息的采集，为在变压器收集电力的数据提供了具体的支持，从而能够清楚的了解电力系统中电力数值的运行情况，并且能够将这些收集到的详细电流运行情况，有效的传送到最终的电力变压器的继电保护装置中。其次，对于整个电力系统的信号处理方面，通过全面的数据收集与整理，使整个电力系统的数据得到有效的分析，并且根据相对定律将问题发生的原因进行有效的处理。最后，对于电力系统中输出部分，我们还需要将有效的输出信号进行传递，保证在继电保护装置中得到很好的调节作用。
4电力变压器继电保护设计原则
第一，如果要在正常状态下运行时，就必须要把变压器两侧的互感器进行环流接线，并且按照变压器保护电流正常运行状态下的电流互感器二次环流接线。当变压器的运行状态是正常时，差动继电器中的电流就会产生二次电流，此时，电流互感器二次电流数值为0。差动继电器如果不产生动作时，其保护也就不会有动作。电流互感器如果发生在二次回路时，此时的变压器就会处在较大的状态当中，而差动保护就不会有其它的动作。近几年以来，计算机芯片性能都有了很大的提升，所以在变压器的保护装置中主要都是对全部的后备进行保护，并且全力开发主变压器的保护装置，其应用成果是非常广泛的，同时也应用到了电力工程当中。因此，在高电压的变压器当中如果安装了双重的差动保护，那么就会对变压器的套管和内部故障产生一定的反应，实现了变压器绕组和绕组匝间短路的差动保护。另外，最重要的一种保护就是电流速断保护，达到瞬间断开断路器的效果。
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5电力变压器继电保护设计要点
5.1差动保护设计
在进行电力系统中电力变压器继电保护装置的差动保护设计过程中，必须要遵循以下设计原则。首先在电力变压器正常工作状态下，需要使两侧的电力传感装置的环线连接正常。一般来说差动继电保护装置的电流值为两侧电流传感器的二次电流差值，一般都是接近为零的状态。当差动继电保护装置不进行工作时，保护作用也会停止。随着科学技术的不断发展，一些性能优越的高新计算机芯板的运用，使得差动保护设计得到有效的进行，从而使整体的运行状态得到更好的保护。
5.2瓦斯保护设计
瓦斯的保护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。
5.3配电变压器过流保护设计
在过流保护设计过程中，其主要就是设置相关装置对变压器启动时最大电流负荷实行整定保护，从而可对中低压侧存在的母线故障实行有效预防，因而应当依据实行情况实行优化设计。首先，对于低压配电变压器，在实行过流保护过程中，由于在配电变压器低压侧主要选择三相三卷式变压器，因而高压及低压中阻抗保护很难对低压侧短路进行较好保护，很难使相邻元件后备保护得以较好实现，因而在低压侧、中压侧以及高压侧，均应当配置复合电压闭锁过流保护装置，在与零序方向相结合的基础上实行间隙保护以及过流保护。其次，在高压配电变压的保护设计方面，由于变压器中高压侧相关过流保护对于低压侧母线灵敏度系数具有一定规定，在变压器中高压侧及低压侧的短路器以及短路器中，均需要设置相关过流保护装置，在低压侧母差保护的校验停运开关出现故障以及故障拒动情况发生时，可通过对这一装置进行利用，对于低压侧母线可实行后备保护积极以及主保护，然而，在变压器实际运行过程中，为能够有效避免弧光短路等相关非金属性故障出现而引起阻抗保护灵敏度缺乏，在高压侧应当注意设置过流保护，以便对变压器热稳定性进行较好保护，在此基础上与变压器热稳定性要求进行结合，从而合理确定整定值。
6结束语
总而言之，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。
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论文作者:任小平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/6
标签：变压器论文; 故障论文; 电力系统论文; 继电保护论文; 电力变压器论文; 保护装置论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第12期论文;