（国网山西省电力公司运城供电公司 044000）
摘要：本文从差动保护、瓦斯保护、过电流保护、过负荷保护等方面介绍了变压器各种保护配置，最后对具体变电站给出了变压器保护配置举例。
关键词：电力变压器；保护配置
电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，同时也是非常贵重的元件，发生故障时将对供电可靠性及系统的正常运行带来严重后果，同时也会造成严重的经济损失。因此，变压器具有合理的保护配置对变压器保护具有了非常重要的意义。
一、变压器保护的基本原理和作用
（一）变压器的主保护
变压器的主保护包括差动保护、瓦斯保护。主保护是为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。
1、差动保护
变压器差动保护是按照循环电流原理构成的,主要是用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。
从保护范围上来说，可以保护三侧开关CT（包括CT）至主变部分，可以反应保护范围内的接地、相间、匝间故障。从动作特性上看，瞬时跳三侧开关 (0秒动作)。
2、瓦斯保护
瓦斯保护可以反应主变内部各种故障（包括接头过热、局部放电、铁芯故障等）的非电量主保护。轻瓦斯保护动作于发信号，重瓦斯保护动作瞬时跳开各侧开关 。
当变压器发生内部故障时产生大量的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油下降，当油面降低到一定程度时，上浮筒下沉使水银接点接通，发轻瓦斯动作信号。如果是严重的故障时，油箱内的压力增大使油流冲击挡板，挡板克服弹簧阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动使水银接点闭合接通跳闸回路。
瓦斯保护的范围是油箱内部的相间短路故障，绕组匝间、层间短期故障，绕组与铁芯与外壳间的短路故障，铁芯故障，油面下降或漏油和分接头接触不良等故障。
（二）变压器的后备保护
后备保护是指当主保护或开关拒动时，用来切除故障的保护。
后备保护分为远后备和近后备两种。远后备保护是指当主保护或开关拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。近后备保护是指当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。
后备保护还可以分为过励磁保护、复合电压闭锁过流保护、零序电流保护、过负荷保护等。
1、过励磁保护
变压器在运行过程中由于电压升高或者频率降低将会使变压器工作在过励磁状态，此时变压器磁通严重饱和，励磁电流急剧增加并且发生畸变，产生高次谐波，从而使内部损耗增大，铁芯温度升高，对绝缘造成破坏。另外由于铁芯饱和之后，漏磁通增大，在主变中产生涡流，引起局部过热，严重时可使得铁芯变形，损害介质。
2、复合电压闭锁过流保护
（1）复合电压闭锁过流保护构成
复合电压由相间低电压和负序电压元件“或门”构成，采用负序电压元件可以保证在不对称故障时有很高的灵敏度。在主变各侧发生不对称短路故障时，负序电压的幅值不受星角变化的影响，但负序电压不能反应三相短路，因此采用三个相间低电压元件作为三相短路的复压元件。
（2）复合电压闭锁过流保护配置
高压侧： 1）配置一段复压闭锁过流保护； 2）不带方向，复压元件固定取各侧； 3）保护动作后跳开主变各侧开关
低压侧： 1）配置一段复压闭锁过流保护；2）不带方向，复压元件固定取本侧； 3）保护动作后跳开主变各侧开关；4）一时限跳本侧，二时限跳各侧；5）另设一段速断，一时限跳本侧，二时限跳各侧
3、零序电流保护
（1）零压闭锁方向零流保护的组成
电压为110KV以上的变压器，在大电流系统侧应设置反映接地故障的零序电流保护，在两侧接大电流的三绕组变压器以及三绕组自藕变压器，应配置零序方向。
1）作为后备保护，当零序电流保护的灵敏度不足时，需引入零序电压元件配合使用。
2）当主变高中压侧均带电源且两侧同时接地运行时，任一侧发生接地故障，在高中压侧都会有零序电流通过，为使变压器两侧的零序保护互相配合，有时需要加设零序方向保护。
（2）零压闭锁方向零流保护配置
反应大电流接地系统的接地故障，作为变压器和相邻元件的后备保护。采用自产零序电流。
高压侧:1)配置两段零序过流保护，其中Ⅰ段带方向，方向指向母线，延时跳本侧断路器；2)Ⅱ段不带方向，延时跳变压器各侧开关。
低压侧:1)配置两段零序过流保护，其中Ⅰ段带方向，方向指向母线，Ⅰ时限跳分段，Ⅱ时限跳母联，Ⅲ时限跳本侧；2)Ⅱ段不带方向，延时跳变压器各侧开关。
4、过负荷保护
过负荷时三相对称，过负荷保护只需反应某一相电流。过负荷保护经延时5-10s动作于信号。
三、变压器保护配置示例
主变保护装置 PST-1200系列保护。
主变压器保护装置是以差动保护、后备保护和瓦斯保护为基本配置的成套变压器保护装置。保护装置有两种不同的差动保护，设有完全相同的CPU插件，分别完成差动保护功能，高压侧后备保护功能，低压侧后备保护功能，各种保护功能均有软件实现，瓦斯保护有独立机箱。
四、结束语
近年来，变电站电力变压器继电保护装置已经从电磁型、晶体管型、集成电路型彻底更换成了微机保护，随着计算机技术的飞速发展和新的测试手段、测量技术的应用，新的保护原理将不断被应用到微机保护中，为变压器保护的发展提供更广阔的空间。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2]李斌.浅析110kV 变压器保护的配置[J].中小企业管理与科技，
论文作者:李晓阳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/1
标签：变压器论文; 故障论文; 瓦斯论文; 电流论文; 电压论文; 方向论文; 元件论文; 《电力设备》2017年第11期论文;