摘要：伴随着国内经济不断发展，电力工业在国民经济、居民生活中占据了越来越重要的位置。因此，增强电力系统的安全性，保障国民经济和居民正常生活供电是电力系统的基本要求。对于整个电力系统运行而言，变压器是整个系统的关键。为了保护变压器，电力从业人员设计了继电保护装置，继电保护可以在电力系统出现故障时准确快速的切断问题器件，并同时报告相关监测人员，并采取对应措施补救，从而达到保障电力系统运行安全的目的。基于此，本文对变压器安全运行与继电保护措施进行分析。
关键词：变压器；安全运行；继电保护
电力变压器是电力网络中的重要组成部分，它在提高变压器工作可靠性、保证电力系统安全方面有着重要的意义。但是在实际运行中，变压器经常会因为各种自然因素、内在因素的影响而发生故障，这些故障涉及到变压器各个组成部分，包含有内在故障和外在故障两种，从而威胁到电力系统的供电可靠性和安全性。因此，在目前工作中，我们根据变压器容量大小以及变压器工作特点来有针对性的选择继电保护装置十分必要，这也是保证变压器科学运行的重要方法。
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电力变压器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：首先，要介绍的是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；其次，是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；最后要进行说明的是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变压器的常见问题
变压器的正常运行是电力系统安全运行的保证。对于变压器，故障主要分为两种，外部和内部。油箱外部的故障主要是不同相间线路短路和接地短路。而油箱内部的安全隐患是指线圈间的相间短路，接地短路以及线圈内部铁芯的损坏。短路时常会引起电弧的产生，这样可能融化线圈外部绝缘皮，破坏内部铁芯，甚至由于线圈外绝缘皮受热之后的化学分解产生的气体导致邮箱的爆炸，造成重大安全事故。因此，当变压器运行出现问题时，应当立即采取措施将变压器从电力系统中切断隔离，再进行相应的维修。根据以往的经验，油箱外部的线圈间的短路以及接线短路是主要的故障形式，其他故障相对来说比较少见。
对于变压器来说，除了上述故障还存在着不稳定运行状况，主要包括油箱外部短路造成的过大电流，负荷过大引起的过负载，由于变压器冷却装置出现问题引起的过热等。由于不稳定运行状态会导致线圈和内部铁芯过热，因此针对变压器的运行故障和不稳定运行，继电保护随时监测变压器运行情况，根据相应故障，分析其故障类型，报告检测人员及时发现并相应的采取保护措施，维护电力系统的正常运行。
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3电力变压器继电保护系统的有效措施
3.1差动保护
变压器继电保护系统的差动保护设计原则是：使变压器两侧的电流互感器按照正常工作状态下的环流接线进行。在正常运行的状态之下，差动继电器中的电流值即为两侧电流互感器二次电流的差值，一般情况下，它近似等于零。当差动继电器不工作时，其具有的保护作用也会相应停止。随着高性能计算机芯片的出现，差动保护设计也已取得了一定的成果，因此，对于高压侧电压大于330kV的变压器，可以采用双重差动保护设计，从而对装置的实际运行状态进行有效的保护。
3.2瓦斯保护
当变压器内部出现严重漏油、匝间短路、铁芯局部烧毁以及绝缘失效、油面下降等故障时，差动保护设计的实际应用意义就会受到限制，这时就需要采用瓦斯保护设计。通过将气体继电器安装在变压器油箱与油枕之间的连接导油管中，可以很容易实现瓦斯保护的目的。一般情况下可以将瓦斯保护分为两种。第一，轻瓦斯保护动作信号，可以通过分析气体的数量、颜色及化学成分等判断出该保护动作产生的原因以及所发生的故障类别；第二，重瓦斯保护动作，能够对气体产生的速度进行监视，同时对气体的成分和特征进行分析，从而有效推断出故障发生的原因以及程度。
3.3复压闭锁方向过流保护
复压闭锁方向过流保护主要作为变压器相间故障的后备保护。其主要原理就是在过流保护的基础上增加复压闭锁的功能，以防止在变压器过载的情况下引起保护误动作。复压闭锁元件则主要由一个低压元件和一个负序元件通过或的关系构成，即只要低压元件或负序元件的其中一个动作即可开放复压过流保护，在这个情况下只要电流达到动作值即可动作出口。
3.4零序方向过流保护
零序过流保护主要作为变压器中性点接地运行时接地故障后备保护。接地短路发生时，经由故障点流向各个接地中性点，这是零序功率方向。由此，接地中性点存在于线路两侧，保证零序电流保护选择性，要使用功率方向元件，为准确对零序功率方向判断，使用到零序功率方向继电器。因为只对单相接地故障反应，而系统中的其他非接地出现短路故障，零序电流不会产生，使得零序电流保护时任何故障都无法对其产生干扰。
3.5过励磁保护
当变压器的高压侧为500kV时，其额定磁密近于饱和密度，频率降低或电压升高时容易引起变压器过励磁，为了反应变压器的过励磁引起的过电流，需要装设过励磁保护，这样利于避免变压器绝缘劣化，延长变压器的使用寿命。
3.6后备过流保护
后备保护的装设位置视变压器的类型而定：双绕组变压器中应装在主电源侧，较短的时限缩小故障影响范围，后备保护可带一段或两段时限；较长的时限断开变压器各侧的断路器。后备保护分别装在主电源侧和主负荷侧的是三绕组变压器和自耦变压器。主电源侧的保护带两段时限，较短时限断开未装保护侧的断路器，主负荷侧的保护动作于本侧断路器。
结束语：
电力变压器继电保护技术的应用可以有效保证其安全、稳定地运行，在一定程度上控制电力变压器的事故范围。电力变压器等电力设备的继电保护技术水平，需要进行不断的创新、完善，使电力系统得到更加可靠的保护。
参考文献：
[1]冯海清，王震，杨逸晴，等.关于电力变压器继电保护技术的应用与实践研究[J].山东工业技术，2016（08）：160.
[2]周宝忠.电力变压器继电保护技术的应用实践[J].科技经济市场，2014，11：173.
[3]刘国平，山春凤，王敬引.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].今日科苑，2015，03：124.
论文作者:饶伟洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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