关键词：配电变压器；继电保护；设计
配电系统要有高质量，与其相关的继电保护工作也要做得更加到位和全面。作为配电系统中重要的组成部分，变压器不仅应用在电磁炉、电视机和洗衣机等生活必备品中，更应用在机床用具、科学检测仪器、以及高科技电子产品之中。配电变压器本身及其所处的环境，都具有一定的程序性和复杂性，所以会在实际用电过程中出现一些意料之外的状况和问题。一旦有容量比较大的配电变压器发生运行故障，那么就会直接导致配电出现不稳定和不安全的问题。所以说，要合理地对配电变压器进行继电保护设计，只有这样，才能保证配电系统的运转更加高效、稳定和安全，居民和工业才能更加安心地用电。
1 配电变压器的常见故障
在用电过程中，通常会遇到两种类型的配电变压器故障。一种由电流过大、负载量过大或是线路短路等造成的外部故障；另外一种则是由几个绕组之间的短路以及绕组的损耗所引起的内部故障。一旦配电变压器发生故障，不管是内部故障还是外部故障，都应该及时采取措施将其消除。如果对此无动于衷，让配电变压器继续运行，不仅会速度按配电变压器的使用期限，还会导致故障恶化，变得更加严重，达到一定程度时就可能会导致安全事故的发生。需要特别注意的是，如果变压器由于短路故障，导致有电弧出现时，那么变压器的油箱就可能会爆炸这是非常危险的情况。所以，技术人员在设计配电变压器时，应该考虑到各种可能出现的故障，合理配置，做好配电变压器的继电保护设计工作，以保证整个用电过程的稳定性和安全性。
2 配电变压器继电保护设计
2.1 保护设计的原则
如果配电成功后，有故障或是异常状况发生时，整个配电系统就需要及时受到保护，这就要求继电保护设备首先应该将配电系统与故障分离，即切除故障。除此，也可以启动警报装置，可以及时通知工作人员来消除故障，以减小该故障可能会引发的一些其他异常情况，以及后续的不良影响。因此，要想做好配电变压器的继电保护设计工作，就要有据可循，需要一定的条理性，以下就是继电保护设计需要遵循的一些原则：
2.1.1 对于不同的变压器，要采取不同的保护装置。一方面，需要根据所用的配电变压器是工作变压器和并列运行变压器，还是备用变压器和单独运行变压器来涉及保护装置；另一方面还要根据变压器在运行时的电功率来进行保护设计。当用速断电流的保护方式对配电变压器进行保护的灵敏性差时，就需要采取差动保护，而且如果变压器所用的电压超过一定值时，还需要设计双差动保护装置。
2.1.2 配电变压器发生短路故障时，产生的电弧会使变压器内部的油以及绝缘性的组成材料局部受热过度，这两种物质都会分解形成大量的气体，导致变压器内部急剧膨胀，随时都有发生瓦斯爆炸的危险。针对此类问题，全力加强瓦斯的保护装置是非常必要的。
2.1.3 如果配电变压器在的外部配件在供电过程中出现短路状况时，也极有可能会使变压器内部的电流过大。此时，不仅要将变压器的运行容量和具体的实际情况相结合，还要考虑到其灵敏度来对变压器进行保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2 设计要点
一是在进行差动保护设计时，由于其作为整个继电保护设计的主要内容，所以必须加强对其的设计。在实际设计过程中，应对配电变压器的两侧电流互感器的二次侧根据正常的环流进行接线，在变压器正常运行过程中，由于差动继电器的电流为两侧电流互感器二次电流的差，此时接近于零，所以差动继电器不会动作，保护动作也不会发生，所以为了及时地查找套管、引出线和内部短路等变压器故障，就应选用双重差动继电保护装置，从而确保配电变压器在出现引出线、绕组等多项短路和绕组匝间短路等故障时进行纵联差动保护，也可以对电流速断进行保护，在各侧断路器实施瞬时动作保护。在具体的设计过程中，主要是将保护电流的回路与原差动保护CT二次绕组接独立的CT，并在旁代过程中进行切换，而另外一套保护则与后备保护中的CT二次绕组相接，从而更好地确保旁代过程中的双重保护措施均得以高效的运行，即便是在变压器运行时外部出现了故障，导致差动继电器的电流为零时，也能发出信号达到保护的作用。
二是在瓦斯保护设计过程中，当变压器的内部出现漏油、铁芯烧坏和匝间短路、绝缘劣化以及线圈断线和油面下降等故障时，就会导致差动保护和其它的保护难以动作，但是瓦斯保护就能动作，而瓦斯保护主要是通过气体继电器实现，所以应将其在在变压器油枕和油箱连接的导油管中安装，常见的瓦斯保护主要有轻瓦斯保护和重瓦斯保护，轻瓦斯保护主要是发出信号，主要是结合气体的颜色和数量以及化学成分与可燃性等对故障的性质和保护的原因进行判断，从而及时的发现和处理故障，而一般变压器内存在严重的故障，使变压器油受热迅速膨胀冲向油枕,这时重瓦斯内挡板会遭受冲击，形成一定的角度，从而与继电器相连接，产生信号，正常投入跳闸位，除非有滤油，补油等操作。
三是在过流保护设计过程中，当配电变压器出现外部故障导致变压器绕组过流时，亦或是变压器的内部存在故障时，差动保护与瓦斯保护作为后备保护。所以应在配电变压器中进行过流保护设计，在过流保护过程中，主要是在变压器启动时的最大电流负荷进行整定保护的装置，能有效地预防中低压侧的母线故障。所以必须针对实际情况进行设计优化。首先在对低压配电变压器进行过流保护时，由于配电变压器的低压侧主要采取的三相三卷式的变压器，所以高压和中压的阻抗保护难以保护低压侧的短路，难以满足相邻元件的后备保护，所以在低压和中压以及高压侧应安装复合电压闭锁过流保护装置，结合零序方向实施间隙保护和过流保护。其次是在高压配电变压器实施保护设计时，由于变压器的高压侧过流保护对低压侧的母线的灵敏系数规定之后，变压器的低压和高压侧的断路器和短路器上均应设置相应的过流保护装置，若低压侧的母差保护校验停运开关故障和故障拒动等故障时，就可以利用这一装置给低压侧的母线实施后备保护和主保护。但是为了避免弧光短路等非金属性的故障时，导致阻抗保护的灵敏度不足情况的出现，我们就应在高压侧设置保护变压器热稳定的过流保护，从而更好地结合变压器热稳定的要求，对其整定值进行确定。最后是当相间后备保护按远后备原则配置时，应躲过被保护变压器所连接相邻线路发生一相断线时流过保护安装处的负序电流，并与相邻线路零序电流保护的后备段在灵敏度上配合，以防止负序过电流保护非选择性动作。
3 结束语
综上所述，在整个配电变压器运行中，继电保护设计是否科学合理将直接对整个电力系统的安全高效运行带来影响，所以为了确保继电保护设计的科学合理性，作为新时期背景下的继电保护设计人员，必须切实掌握其设计内容，在日常工作中切实加强有关专业技术知识的学习，尽可能地确保配电变压器的继电保护设计的科学性，从而采取有效的设计措施，切实掌握其设计要点，尤其是应加强差动保护设计工作的开展，才能更好地强化瓦斯保护设计和过流保护设计，从而最大化的确保配电变压器运行的高效性，提高电力服务水平。
参考文献：
[1]陈良杰.对电力变压器继电保护设计的探讨[J].通讯世界，2014，24：210-211.
[2]周海鲲.配电变压器继电保护设计[J].中国新通信，2015，09：123.
[3]周帆.关于配电变压器的继电保护的探讨[J].科技创新与应用，2012，16：52.
论文作者:丁雨晨
论文发表刊物:《中国电业》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/11
标签：变压器论文; 故障论文; 继电保护论文; 瓦斯论文; 过程中论文; 是在论文; 电流论文; 《中国电业》2019年第16期论文;