摘要：为了保证电力系统中变压器设备继电保护功能有良好的质量，应认识到继电保护的重要性，并能结合实际的供电系统方面继电保护工作的实际需要，制定科学的继电保护体系设计，最终实现推动继电保护工作质量提升的目标。本文就电力系统变压器继电保护系统设计方案进行了分析。
关键词：电力变压器；继电保护；设计
随着我国社会经济的不断发展，作为整个电力变压器系统的重要组成部分，电力变压器继电保护装置具有至关重要的作用。因此，只有使整个电力变压器继电保护系统处于正常的运行状态，才能够在一定程度上保证电力变压器继电系统的安全运行。如今，人们对于电力的需求水平日益增长，对于电力变压器继电保护设计的研究就显得非常有必要。
1继电保护在电力变压器的作用
电力变压器的发展一直以来与继电保护技术的发展分不开的，继电保护技术的发展为电力系统的稳定性提供了保障。所谓的继电保护技术，是指利用技术化手段或继电保护装置，对电力变压器进行监控与控制的作用。应用继电保护技术，当电力变压器发生故障时，保护装置能够根据故障的类型采取相应的措施，当发生短路故障时，继电保护装置会立即切断短路区域的电路设备，防止事故造成进一步伤害，同时还能够保护未出事故的电路能够正常的运行，当电路中各个电器的运行状态发生异常时，继电保护装置会手机相关的异常信息进行分析并判断是否是故障状态，并及时将异常的信息发送给电路维护人员进行调查，从而有效的防止用电器发生事故。继电保护技术，在电力技术发展的过程中发挥着巨大的作用，是电力系统保持稳定的基础，也是我国电力系统发展的重要技术。
2电力变压器继电保护系统的工作原理与基本组成
2.1电力变压器继电保护系统的工作原理
在电力变压器发生故障时，主要表现为电流增加、电压降低以及电压和电流间的相位发生变化。继电保护的原理就是根据电力变压器正常运行时与故障发生时的电流、电压参数差别而进行工作的。例如，电流保护的继电保护是根据电流增大工作的；电压保护的继电保护是根据电压降低工作的；而阻抗类型的继电保护工作是根据电压和电流比值的变化进行的；差动保护类型的继电保护特点是利用电力设备各端电流大小和相位的差别而进行工作等。
2.2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。
3电力变压器继电保护系统的设计策略
电力变压器在整个电力系统中的作用非常重要，因此它的稳定运行，直接关系到电网的安全，针对变压器经常出现的故障，继电保护装置可以有效的检测到电力变压器的运转状态，及时的将出现的问题反馈给相关的维修人员，在有重大的故障时，及时的切除问题设备，保障电力系统的安全稳定。
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3.1纵联差动保护或电流速断保护设计
差动保护主要以变压器电流大小和相位变化实现的，当变压器出现故障时，差动继电器内部的电流会逐渐增加，这时纵联差动保护装置会发出响应，对变压器进行有效切断，这样不但能够及时使工作人员发现变压器故障，找到相应的解决措施，还能对电力变压器进行有效保护。由于纵联差动保护装置结构相对简单，工作人员在操作时更为方便，因此受到了工作人员的广泛应用。电流速断保护主要对变压器的短路电流进行有效鉴定，当电流超过规定的限度时，速断保护装置会发出相应的报警信号，对电流进行有效切断，从而保护电力变压器。但这种装置也存在一定程度上的缺陷，所保护的线路不能过长，这就需要工作人员根据实际情况选择合适的保护装置，从而提高变压器的运行效率。
3.2过电流保护
①低压变压器过电流保护设计。三相式三卷变压器通常用于变压器低压侧，在低压侧短路时高、中压侧的阻抗保护通常无法发挥作用，起不到保护功能，因此难以达成作为相邻元件所具有的后备保护需求。在这种情况下可以在低压侧安置复合电压闭锁过流保护，并同时在其高、中压侧都设计并安装复合电压闭锁过流保护以及零序方向过电流保护或间隙保护等。②高压变压器的保护设计。在电力变压器高压侧的过电流保护对低压侧母线规定有灵敏系数的时候，可以在电力变压器低压侧断路器和电力变压器高压侧上设计安装过电流保护装置。如果电力变压器低压侧母差保护发生校验停运现象，或者是因为故障出现拒动问题以及开关与TA间出现不正常现象的时候，过电流保护装置可以作为电力变压器低压侧母线的主保护以及后备保护。不过需要注意的是，一旦出现的是非金属性短路，在通过弧光短路的时候，则容易出现阻抗保护灵敏度不足以及整定延时超过2s等情况。基于以上分析，应该在电力变压器的高压侧也安装一个保护变压器热稳定的反时限过流保护装置，并且该装置的整定值必须根据电力变压器的热稳定要求进行设置。③负序过电流保护设计。在进行配置的时候，必须避免被保护电力变压器所连接相邻线路发生一相断线时在流过保护安装位置的时候出现负序电流。另外，为了不引起负序过电流保护出现非选择性动作，在灵敏度方面应当配合相邻线路零序电流保护的后备段。
3.3瓦斯保护设计
瓦斯保护主要对变压器油箱内部出现的问题进行保护，瓦斯保护继电器主要用于油浸式变压器，是一种安全保护装置，它安装于箱盖或储油柜的联管上，当变压器内部故障而使油分解产生气体或造成油流冲动时使瓦斯继电器的接点动作。通过瓦斯保护，当油箱内部温度相对较高时，瓦斯保护能够使油箱中的温度正常，对于多余的热量进行有效排除，使油箱处于正常工作状态。瓦斯保护可以分为两个部分，①轻瓦斯保护。主要对变压器内部气体进行有效检查，并且把检查的信息向工作人员进行及时传达，这样不但能够使工作人员及时了解变压器内部情况，还能对故障原因进行有效判断，从而找到解决的办法。②重瓦斯保护。主要用于油箱内部出现较大问题，重瓦斯保护能够发出故障信号，并对电闸进行及时切断，从而对变压器进行有效保护。瓦斯保护是继电保护中重要内容，应用瓦斯保护装置具有重要作用，一方面能够提高变压器使用期限，另一方面能够减少安全隐患。
结语
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。
参考文献：
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论文作者:吕美英,孙燕霞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/31
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