（浙江浙能华光潭水力发电有限公司 浙江杭州临安 311322）
摘要：继电保护设备的基本工作原理就是当水电站的具体运行过程，如果电力系统出现了问题，问题元件中的电流以及电压都会发生不同的改变，一般在进行保护的元件上都会安装一个变换器，通过变换器不停的进行检测，当运行元件发生故障时电流以及电压的参数就会发生一定的变化，变换器一旦发现参数数据与正常的参数有很大差异就会自行进行隔离。在变压器继电保护上，继电保护设备可以将变压器中温度、流量以及压力等的变化很好的反映出来，这些变化就会为变压器的保护提供一定的条件，可以根据其中信号性质不同将继电设备分为三种不同的类型，其中包括机电型、数字型和静态型，输入变压器进行运行的相关信号，再通过和已经确定的整定值进行比较就可以清楚的了解变压器具体的运行情况。
关键词：水电站；发电机；变压器；继电保护
一、华光潭水电站继电保护的具体要求
1.1设计原则
华光潭水电站在进行继电保护设计时，根据电站实际情况来进行合理的配置，在进行具体的设计时需要在《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》以及《水电厂继电保护设计导则》等一些相关的设计文件的基础上进行设计，需要满足继电保护设计规范提出的设计要求。
1.2技术保障
现阶段我国的水电站继电保护相关法规规定，对220kV的线路进行保护时，不能采用单一保护法，而是应该采用多种不同的保护方式，其中包括线路保护，开关保护以及母线保护等。一定注意保护装置需要在即使相关元件发生损害的情况下也可以发挥作用，在发现电路出现问题的时候能够在最快速的时间内发生报警，并且要保证保护装置报警的准确性。
1.3变压器继电保护的根本任务
变压器的继电保护设备选择性的将故障元件从供电系统中快速、准确的隔离开来，使得其对整个供电系统造成的破坏最低，最大程度的确保整个供电网络处于无故障运行状态，且保证故障设备不会对其他设备造成破坏。另外，当设备出现异常运行故障时，继电保护设备将发出相应的光字信号预警信息，使得运行人员能够及时的采取正确措施，将不正常故障问题予以消除。同时，继电保护设备还能够根据实际情况在最短的时间内自动回复故障供电网络的供电，提高整个网络的供电可靠性。
二、华光潭水电站变压器继电保护原理及方式
2.1变压器继电保护原理
变压器是电力系统中使用相当普遍和十分重要的电气设备，故障后将给系统运行带来严重后果。为了保证变压器安全运行和防止扩大事故，按照变压器可能发生的故障，装设灵敏、快速、可靠和选择性好的保护装置是十分必要的。根据继电保护配置原则，变压器应装设主保护和后备保护。当主保护或有关断路器拒动时，后备保护装置应为被保护设备或相邻设备提供后备保护作用。后备保护的保护区比主保护大，动作速度较慢，一般以过电流保护为主，配以其他电气量作为辅助判据。
2.2变压器主保护
变压器差动保护是变压器的主保护。差动原理用于变压器保护违反了差动保护只适用于被保护设备仅为线性电路的基本原理，使空载合闸励磁涌流与内部故障难以区分。因此变压器保护的发展史也就成为了一部变压器励磁涌流鉴别技术发展史。随着超高压输电线路长度的增加、静止无功补偿容量的增大以及变压器硅钢片材料的改进，励磁涌流的识别问题变得更为突出。目前普遍采用的是比例制动方式和标积制动方式的差动保护来防止外部短路时不平衡电流所造成的误动，两种制动方式在原理上是完全统一的。对于防止励磁涌流导致误动的问题，目前应用较多的方案是电流波形特征识别法。该方法以励磁涌流和内部故障电流波形特征的差异为依据，主要有二次谐波制动原理和间断角原理差动保护。
2.3变压器后备保护
2.3.1变压器相间短路后备保护
（1）过流保护。用于降压变压器，动作电流应考虑电动机自启动和变压器可能出现最大过负荷时不误动。
（2）复压闭锁过流保护。复合电压闭锁元件是利用正序低电压和负序过电压反映系统故障防止保护误动作的对称序电压测量元件。为反映因变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保护和瓦斯保护的后备，采用过电流保护。同时为了提高过电流保护的灵敏度，尽可能的降低启动电流，采用复合电压启动过电流保护。这样处理后，过电流保护的启动定值就可以不考虑各种原因引起的过负荷而整定得小些，从而提高过电流保护的灵敏度。
2.3.2变压器接地短路后备保护
变压器高压（110kV及以上）侧单相接地短路应装设后备保护，作为变压器高压绕组和相邻元件接地故障主保护的后备。220kV及以上的大型变压器，高压绕组均为分级绝缘，其中性点绝缘水平有2种类型：一类绝缘水平很低，其中性
点必须直接接地运行；另一类绝缘水平较高，中性点可直接接地，也可在系统中不失去接地点的情况下不接地运行。当系统发生接地短路时，变压器中性点就将承受中性点对地电压、为了限制系统接地故障的短路容量和零序电流的水平，也为了接地保护本身的需要，有必要将220kV变压器的部分中性点不接地运行。
2.3.3变压器的断路器失灵保护
如图1所示，当保护已发出跳闸命令且断路器拒跳并有电流时启动失灵保护。电流取自变压器高压侧TA电流。启动元件动作电流整定：用相电流启动时应躲最大负荷电流。
不满足K1m时，可采用低压闭锁过流保护（躲额定电流）；或负序电压闭锁过流保护（对于一切故障时都可采用）；或零序电压闭锁过流保护（仅对于接地故障存在零序电流时采用）；或采用复合电压闭锁过流保护。两段时限整定：（1）为缩小故障范围，用t1=t0+Δt，t0为变压器后备保护的动作时间，再次跳开自身侧开关或母联、分段开关；（2）用t2=t1+Δt跳开与母线相连的所有侧开关。
三、结语
随着信息技术的持续发展，加之控制系统的硬件水平更高。水电站中的继电保护系统的采样计算能力得到不断提高，整个装置在各个采样间隔中能够对继电器进行动态计算，使得继电保护设备具有很高的动作性以及可靠性。因此，在后续的变压器继电保护升级改造及技术升级过程中，应该基于线路的通信系统改造，通过提高继电保护系统智能化水平的方式对继电保护系统进行改造升级，提高整个继电保护系统的可靠性工作水平。
参考文献：
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[2]王喜志.水电站发电机及变压器继电保护的设计原则与配置方案[J].自动化应用，2014，11：69-71+100.
[3]李政伟.变压器继电保护在水电站中的应用[J].河南科技，2013，11：71-72.
论文作者:项虹
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/3
标签：变压器论文; 继电保护论文; 电流论文; 故障论文; 设备论文; 电压论文; 元件论文; 《电力设备》2019年第1期论文;