摘要：近几年来，随着我国电力工业水平的快速发展，电网规模与日俱增，且网络的密集程度也有了较为明显的增长。在整个电气系统当中，作为一种极其重要的电气设备，电力变压器继电系统充当着一个负责转换的中间桥梁的角色。电力变压器很容易受到外接负荷的作用，因此在其工作期间可能会出现各种类型的故障，将对电力系统的稳定运行造成直接的影响，甚至会对大容量的变压器造成一定程度的损坏。本文对电力变压器继电保护设计进行了探讨，分析了电力变压器继电保护的工作原理，介绍了电力变压器继电保护的基本构成，指出了电力变压器继电保护系统常见的故障类型，具有一定的参考价值与指导意义。
关键词：电力变压器；继电保护；设计
引言
在电力系统的工作中，变压器是其中工作的主要电力设备，对于现代社会的电力输送，都是需要使用电力变压器对电压进行相应的处理之后才可以使用。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的运行。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。随着我国经济社会的不断发展，电网的使用规模也在逐步壮大，网络的密集程度相应的也在变化，对于电力变压器来说受到外界因素影响的可能性很大，特别是运行中电力系统出现的短路问题最为严重。所以，在电力变压器的日常使用中可能会出现不同类型的设备问题和工作状态的不正常运行，这样对电力系统的影响就会加剧。
1 电力变压器继电保护的工作原理
电力变压器继电保护系统主要是根据电力系统所出现的电力数值的变化情况以实现电力变压器继电系统的自我调节功能。电力变压器继电系统存在的目的是，无论电力变压器继电系统中的电力变压器继电保护系统的工作状态如何，或是处于什么样的情形都要保证整个系统的安全。按照电力变压器继电系统是否处于正常运行的状态，其继电保护的基本原理并不相同。为了确认电力变压器继电系统处于什么样的运行状态，则需要对电力变压器继电系统的运行状态进行测量并进行分析。
2 电力变压器继电保护的基本构成
经过长时间的发展与演变，如今电力变压器继电保护系统已逐步发展到了微机型的继电保护系统的状态，该类型的电力变压器继电保护系统主要由3部分组成。①电力系统信号采集部分。其主要功能是收集并整理电力系统内部的电力数值的情况，然后将其收集整理的数据通过有效的传递方式提交给电力系统继电保护部分。②电力系统的信号处理部分。其能够对电力系统信号采集整理的信号进行处理，并以有效的方式对相关问题进行分类与处理。③信号输出部分。该部分是十分重要的一环节，信号输出部分可以有效地将输出信号的指令精准无误地发送给电力系统，从而保障调节工作的顺利进行。
3 电力变压器继电保护系统常见故障类型
3.1 电压互感器的二次回路故障
系统的电压互感器部分属于继电保护系统的核心组成部分，是电力变压器继电保护系统的心脏部分，其主要功能是将电力系统中过高的电压排除。在通常情况下，电压互感器在承受相对数值较大的电阻负载的同时，其承受的二次电压数值与其所承受的一次电压数值还以正比的关系存在。因此，在这样的情况下，一旦发生电阻数值减小等相关现象，那么极容易造成电压互感器出现短路现象。在开口三角电压数值不稳定的情况下，通常就会引起以上原因造成的故障与问题。因为在电压互感器内部的铁芯中极易发生由于电压的升高所造成的线性不稳限次，所以在处理这类力变压器继电保护系统故障的时候，应当格外注意电压互感器的短路以及回路等问题。
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3.2 计算机型电力变压器继电保护装置的故障
在现代信息技术迅速发展、计算机技术迅速提升的时代背景下，计算机型电力变压器继电保护装置已经逐渐开始运用于继电保护工作。然而，在实际操作、运用的过程中，如果发生了输入功率不足的现象，则极易引起计算机系统控制所输出的电压数值减少等现象，该问题会对电力系统电力数值的正常运行带来十分不利的影响。
3.3 带病运行故障
如果变压器在存在问题的状态下继续工作，特别是变压器的使用超出了自身的承载能力，在超高压强的情况下进行使用，还有可能引起变压器的使用期限超出了自身的承受力，超过使用期限的继续使用也是变压器带病运行的状态之一。变压器的带电运行，很容易对变压设备造成威胁，就会给设备的正常运行和经济造成严重的损失，从而给变压器的安全使用带来严重的影响。
4 电力变压器继电保护设计要点
4.1 差动保护设计
差动的保护设计主要是进行高压与低压的对比，对流动的电流相位进行了分辨，对于环流接线布设主要是在变压器和互感器两者拥有同样的变化数据。在常规的使用中会变现出外部故障的情况，在互感器内部流动的电流与差动继电器中流动的电流数据很难表现出来，可是如果是变压器的某一个点出现了问题，就需要对二者的电流总和进行辨别，也就是短路电流。
4.2 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。
4.3 高压变压器的保护设计
如果电流保护在高压侧的变压器规定了低压侧母线的灵敏系数，过电流的保护主要是设置在变压器高压侧的断路器与低压侧的断路器之间，如果低压侧发生问题，就是要将低压侧的后备保护或者主要保护。如果出现特殊情况，就需要将一个保护变压器热稳定的反时限过流保护设置在高压侧，而且变压器的热稳定的要求可以决定整个电流的数值。
结束语
总而言之，从以上的分析当中我们不难看出，电力变压器继电保护系统在整个电力系统之中占据着十分重要的位置。因此，相关工作人员对于电力变压器继电保护系统当中可能存在的故障与问题应该及时进行解决，以充分保证电力系统的正常运行工作。与此同时，通过以往的工作经验以及调查研究，我们会发现，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。
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论文作者:丁东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：电力变压器论文; 继电保护论文; 变压器论文; 系统论文; 电力系统论文; 数值论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第27期论文;