摘要：电力系统的正常运行与否，对日常的生产与生活产生了很大的影响，与其关联可谓十分密切。近些年来，电力系统运行的过程当中，常会受到各个方面因素的干扰与影响，频繁产生电力故障，而电力变压器作为其中不可或缺的构成部分，一旦发生故障，必将产生极大的危害。为了尽可能避免不必要的电力故障发生，继电保护装置的有效应用，取得了良好的效果，使电力系统的故障率得以下降。
关键词：电力变压器；继电保护；电力工程
引言
关于电力变压器继电保护的设计，设计的有效性关系着电力系统继电保护工作能否有效开展，关系着电力变压器的稳定可靠，从而对电力系统的安全运行产生影响。所以要根据实际电力工程情况做好电力变压器继电保护系统的设计和执行，及时发现和解决故障问题，保证电力系统的正常运行。
1电力变压器继电保护工作原理
电力系统继电保护的作用是为了保证该电力系统的安全、可靠运行。但是在电力系统变压器的继电保护中，和整体电力系统的继电保护原理不同，在电力系统中确认和测量不同环节的故障状态以后才能开展继电保护工作，保证继电保护工作良好的状态，然后分析在不同工作状态和环节中的运行参数，整合分析数据，找出不同点，并以此为依据制定继电保护方案并执行。
2电力变压器继电保护工作特点
电力变压器的继电保护设计具有以下几个特点或优势：第一，变压器继电保护装置具有可靠性的特点，继电保护专职不会发生误动，只有在需要继电保护状态下才会开始工作。在继电保护装置负责的范围内，还要发现电力变压器出现故障，继电保护立即启动，做出及时的反应，从而可保证变电器的安全。第二，当在继电保护范围内电力变压器出现故障或处于不正常运行状态下时，继电保护会根据故障问题的不同而发出不同的指令，做出不同的反应，具有灵敏性的特点。第三，在电力系统运行中，利用共享的数据可有效解决变压器运行中存在的问题，还能通过数据分析系统和远程监控等方式保证继电保护装置正常运行，为电力变压器安全可靠地运行提供保障。
3电力变压器继电保护的运作机制
对于电力变压器继电保护而言，针对的为一种电力变压器不同构件的保护设备，当系统了解了变压器继电保护的设计理念，便可以掌握继电保护的运作机制。当电力变压器产生故障时便形成了相应的应对反应，其中涵盖了与其相关的不同类型元器件以及其他不同的方面，依靠对存在故障的及时、科学判定，并运用合适的处理方法，凸显出继电保护设计方案的功效。所以，继电保护存在着稳定性、选择性、灵敏性以及速动性等诸多特征。对于稳定性而言，处于变压器保护状态下的保护动作不会拒动，而保护没有动作情况下则不会出现误动情况;选择性是处于继电保护设备动作下，尽可能在最小区间内排除相关故障，确保电力系统运行的正常。而灵敏性则对继电保护设备提出处于任何故障情况下，均可以准确体现出故障，不受到短路种类和具体方位因素的影响，进而加以保护。速动性则指的是形成保护动作之后对有关故障予以迅速排出，减小故障产生的危害。
4电力变压器继电保护设计优化对策
4.1差动保护设计
差动保护装置在设计时，手心必须保证纵联差动保护设计有效，也就是在电力变压器并列运行并且容量在6.3MVA以上，单独运行容量超过10MVA时采用该保护设计方式。为保证设计有效，比逊遵循电力变压器低压侧和高压侧互感器环流接线的原则，高于330KV的高压侧应将差动保护装置设置在引出线部分。其次，应根据变压器和断路器设置差动保护装置数量如果在安装断路器的情况下，则应在电力变压器和发电机间安装独立的差动保护装置，如果还没有设置断路器，则应根据电力变压器容量确定要安装的保护装置数量。此外，在设置差动保护装置中CT二次绕组时要注意：第一套差动保护回路时要连接独立的CT绕组，保证旁代切换，第二套差动保护回路则应在主变套管中接CT绕组，但是不用切换旁代。
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4.2瓦斯保护设计
瓦斯保护设计的作用是为了避免因为油箱内温度的升高，使得绝缘材料遭到破坏，或变压油出现气体膨胀问题而导致爆炸的现象。现阶段大部分电力变压器都安装了继电保护装置，但是因为瓦斯保护装置容易受到温度和湿度等外部因素影响，所以会影响保护的实际效果。在设计中要注意和其他保护方式结合，提高保护的效率和质量，保证电力变压器继电保护的可靠性。
4.3过电流保护设计
过电流保护装置的作用是在电力变压器各侧母线出现故障时起到一定的制约和保护作用。在设计时要根据不同的电压侧实际情况开展。一般而言，在变压器低压侧采用的是三相式三卷变压器，在中高压侧设置复合电压闭锁过流保护装置、间隙保护装置和零序方向过电流保护，在低压侧采用复合电压锁闭过流保护。在设置复合电压锁闭过流保护时考虑到保护装置元件复杂，所以电流元件一般要大于电力变压器的额定电流，在低压侧还应安装一套低电压锁闭元件。
5电力变压器继电保护的有效对策
5.1电力变压器的瓦斯保护方式
所谓瓦斯保护，针对的为电力变压器运用相关变压器油当成绝缘和冷却介质的一种电力变压器保护方式。通常来说，处于变压器油箱故障情况下，受到故障点电弧与电流的影响，此时变压器油和绝缘材料由于较热出现分解而形成大量的气体。而电力变压器和气体排出量、相应速度密切相关。以上述气体达到保护目的的设备便是瓦斯。这种保护方式以气体继电器装置为目标，将其装设到油箱与油枕间的管道中。对于电力变压器较小故障的情况，此时油箱中形成很少的气体，速度缓慢，而借助其上端的油枕，使相应气体可以顺着管道向上走，让气体继电器中的油面得以降低，在降低至动作门槛后，瓦斯会形成一定动作，产生相应的警示信号。一旦产生严重故障，故障处周围温度将提高，并形成大量气体，导致变压器中的压力增加，同时让变压器油通过油箱的管道朝油枕流淌，达到一定的保护目的。
5.2电力变压器的过电流保护措施
对于电力变压器的保护管理来说，还可以运用过电流保护措施达到既定的管控目标。通常情况之下，不仅要求进行常规的主保护管理，而且安装了相间与接地短路在电力变压器当中，用于发挥出后备保护的作用。由此可见，后备保护旨在谨防外界故障导致变压器出现绕组过电流的情况。可以将其视为相邻的部件，一旦电力变压器产生相应故障的时候，并能够凸显出其良好的功效。对于电力变压器相间短路的后备保护管理而言，一般运用过电流保护的方式，使复合电压与低电压可以启动相应的过电流保护功能，并且依靠阻抗保护的方法，达到后备保护的效果。应用过电流保护方式的过程当中，在形成保护动作以后，此时电力变压器的两端断路器会出现跳开的情况。
5.3电力变压器的差动保护方案
对于电力变压器继电保护管理工作而言，可以运用差动保护的方案，这种保护方式主要体现出电力变压器两端电流的差额情况，进而形成一定动作完成保护的目的。根据此种保护设备的运作原理获得良好的效果。电力变压器两端的电流互感器同极性端以串联形式处于回路当中，而差动继电器则以并联形式处于环路当中，有关流入差动继电器的电流为两端电流互感器的电流差，具体为:I=I1-12。通过科学选用两端电流互感器的变比与接线，确保其处于运作与区外故障的情况下，两端的二次电流向量一致，此时流入差动继电器的电流数值是零，相关保护设备没有形成动作。
结束语
在电网系统建设得以飞速进步的同时，各类不同的电力故障时常出现，电力变压器故障最常见，一旦产生短路，直接影响整个电力系统的正常运作。如何科学进行继电保护，以确保电力系统运行的安全性变得异常关键。
参考文献
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[3]刘续磊.电力变压器继电保护配置及常见故障分析[J].硅谷,2014,7(23):73+76.
论文作者:李艳文
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/23
标签：电力变压器论文; 继电保护论文; 故障论文; 电流论文; 电力系统论文; 变压器论文; 保护装置论文; 《电力设备》2019年第10期论文;