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摘要：近年来，电力变压器继电保护配置及故障问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对继电保护相关内容做了概述，分析了变压器保护及配置原则，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面提出了电力变压器继电保护故障和应对策略。
关键词：电力变压器；继电保护；配置；故障
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，电力变压器继电保护配置的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对电力变压器继电保护问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2继电保护概述
2.1继电保护基本概念及工作原理
在电力系统运行中，由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现，常见的故障有：单相接地；三相接地；两相接地；相间短路；短路等。电力系统非正常运行状态有：过负荷，过电压，非全相运行，振荡，次同步谐振，同步发电机短时异步运行等。
2.2继电保护性能要求
继电保护装置的工作职能和工作方式决定了自动化装置必须遵循可靠、灵敏、快速、及有选择性的特性。当电力系统和设备发生故障时，要求继电保护装置能最大限度的降低故障对设备的损坏程度；同时继电装置好要根据电气系统在非正常工作运行维护中采取发出的不同的信号，自动将运行设备进行调整或切除容易引起事故的电气设备，及时对系统进行提醒、规范和预防在操作中故障的出现，使其设备处在正常的工作状态下运行。
3变压器保护及配置原则
3.1瓦斯保护
瓦斯保护作为变压器主要保护，其可以反应变压器内部故障和油面降低的情况，包括：内部多相短路、变压器绕组的匝间短路、绕组内部断线、绕组与铁芯或外壳间的短路、铁芯故障、绝缘劣化、油面下降或漏油以及分接开关接触不良等。当变压器内部发生轻微故障产生轻微瓦斯或油面降低时，瓦斯保护装置应能可靠动作；当内部发生严重故障产生强烈大量的瓦斯时，瓦斯保护装置应可靠动作接通跳闸回路，断开变压器各电源侧的断路器。对于未装设断路器的变压器组，瓦斯保护可动作于发出信号。
瓦斯保护具有结构简单、动作迅速以及灵敏可靠的优点，但是它不能反映变压器邮箱外部线路的故障，且在外界因素下可能发生误动作，因此，瓦斯保护作为反映内部故障的主保护，但是不能作为唯一保护装置。对于0.8MVA及以上的油浸式变压器均应装设瓦斯保护；对于容量在0.4MVA及以上的车间油浸式变压器也应装设瓦斯保护。
3.2纵联差动保护
纵差保护是比较变压器高、低压侧电流的大小以及相位来实现的。当变压器正常运行或出现外部故障时，流入差动保护回路的电流接近为零，保护不动作；当变压器内部或变压器引出线发生故障时，流入差动保护继电器的电流为两侧电流互感器的电流之和，此时保护动作，切除故障。纵差保护具有灵敏度高、选择性好的优点，使其通常作为电力变压器的主保护。对单独运行容量为10MVA及以上的变压器，或容量为6.3MVA及以上并列运行变压器和厂用工作变压器，均应装设纵联差动保护。
3.3过电流保护
过电流保护反应电力变压器外部相间短路，可作为瓦斯保护和纵差保护的后备保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其一般宜用于降压变压器，对于过电流保护灵敏度不够或升压变压器，可采用复合电压起动的过电流保护；对于系统联络变压器以及大容量的升压变压器，可采用负序电流和单相式低电压起动的过电流保护。
3.4零序电流保护
零序电流保护反应大接地电流系统中变压器外部接地的短路故障。在中性点直接接地电网中，如果变压器中性点可能接地运行，对于两侧或三侧电源的升压变压器或降压变压器上应装设零序电流保护，可作为变压器主保护的后备保护，并作为相邻元件的后备保护。
3.5过励磁保护
当变压器过励磁时，由于铁心饱和，励磁阻抗下降导致励磁电流增大。其波形为非正弦波，包含大量高次谐波分量，从而使得变压器铁心严重过热以及绝缘劣化，如果励磁电流较高，持续时间过长将可能致使变压器的损坏。
4电力变压器继电保护故障和应对策略分析
4.1相间故障的后备保护存在问题及解决方法
近年来，在变压器系统中，绝大多数的中、低变压器母线故障的发生都是因为断路器在短路的时候未曾有效的中断或者是拒动而引起的。同时在高压电力保护当中，因为没有足够灵敏度的断路器，从而使得整个故障问题较为严重。在目前工作中，这些问题的出现主要原因如下：（1）电压闭锁元件灵敏度不足；在变压器工作的过程中，当电流保护达不到预计的灵敏度要求的时候，经常在工作的过程中都是采用复合式电流保护装置来进行控制，这种方法主要应用在低压变压器中。高、中压侧电压很高，不足以启动低电压元件。解决高、中压侧电压元件灵敏度不足的方法一般采用三侧电压闭锁并联的方式，低压侧可只采用本侧电压。这种方式要注意电流灵敏度提高后，在低压侧故障切除时可能会因自启动电流过大而造成误动。（2）电流元件的灵敏度不足；对于220kV大容量主变而言，由于低压侧加装了限流电抗器，使低压母线的短路电流大幅度下降，遂造成高压侧过流保护的电流元件对低压母线的短路故障灵敏度不足。如果两台变压器中压侧并联运行，则灵敏度就更差。所以，运行方式的合理安排、保护的合理配置对系统安全稳定运行，防止大面积停电均有非常重要的意义。
4.2主变保护的直流配置
当10kV母线故障发生在10kV断路器柜内时，弧光窜入直流系统造成整个直流操作电源消失，引起变压器损坏的事故在全国已发生多起，前述的某变电站即是一例。为保证2套双重化保护的完全独立，以防弧光窜入直流系统引起全站直流停电，变电站要有两段直流母线，两套保护分别由一段母线供电。
4.3主变差动保护用电流互感器的位置
当旁路断路器带主变断路器运行时，有的做法是将差动保护用电流互感器切换至套管电流互感器，这使得差动的保护范围缩小，当套管至旁路断路器间发生短路故障时差动保护不会动作。由于旁路断路器电流互感器与主变套管电流互感器间在电气一次布置上还有一段较长的距离，不排除在这段距离内发生故障的可能性，所以旁代时应将差动保护用电流互感器切换至旁路电流互感器。
5结束语
综上所述，加强对电力变压器继电保护配置及故障的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的电力变压器继电保护过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
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[2] 肖伟晶.浅谈电力变压器的继电保护[J].科技致富向导.2016（09）：88-89.
论文作者:薛瑶,徐莹
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/15
标签：变压器论文; 电流论文; 故障论文; 瓦斯论文; 断路器论文; 继电保护论文; 灵敏度论文; 《电力设备》2017年第21期论文;