摘要：随着社会经济的快速发展，现代化、城乡一体化建设的大力推进，人们对电力系统的要求越来越高。在我国目前的电网系统中，220kV变电站是主要的组成部分，其运行效率直接影响到整个电网系统的安全和稳定。而220kV变电站变压器的运行还存在着一定的问题，不能满足人们生活的需要。对此，本文简要的分析了220kV变电站变压器的运行故障，并提出了有效的继电保护措施。
关键词：220kV变电站；变压器；继电保护
导言
随着我国电力系统的飞速发展，220kV变电站变压器的运行环境也更加复杂，进而对继电保护的要求也越来越高。然而，我国当前220kV变压器的运行中依然存在着很多的问题，严重影响了供电的质量与效率。为了保证220kV变压器运行的安全可靠，应当充分利用继电保护，减小变压器发生故障的概率。
1 220kV变电站变压器运行原理
变压器作为变电站的核心工作设备，其主要是由双绕组变压器、三绕组变压器以及之耦变压器所共同构成，也就是高、低压每一相共同合用一项绕组，由高压绕组中部抽取一头充当低绕组出线变压器。电压高度及绕组匝数其比值为正，相应的电流值则与绕组匝数比值为负。
变压器依据作用功能可分成升压与降压两类变压器。前一类主要是应用在电力系统的送电一端，而后一类则主要是应用在受电一端。变压器的电压值应当能够和电力系统中的电压值相适宜。为了能够在完全不同的负荷状态下确保电压始终保持在合理的范围之内，有时需将变压器分接头进行切换处理。
电压及电流的互感器在实际运行过程中所采用的原理和变压器基本一致，其主要是将高电压设备与母线电压，依据一定的标准比例转变为测量仪表与继电保护等，在规定的电压载负荷之下电压互感器二次电压为100V，相应的电流互感器二次电流则为1A或5A。电流互感器二次绕组在和负荷连接后会导致线路出现短路，需引起关注的是，要坚决避免使其开路，否则便会由于高电压而对设备及人员安全造成严重威胁，甚至致使电流互感器损毁。
2 变压器的主保护和后备保护的分类及其作用
2.1变压器主保护。主保护是满足设备安全、系统稳定的要求，可以用最快的速度有选择性地切除保护设备、线路故障的保护。
2.1.1差动保护。差动保护是套管引出线相间短路、变压器内部的保护，以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，还可以反应变压器内部绕组的匝间短路。这种保护方法对绕组引起的接触不良、变压器内部铁芯过热不能反应，当绕组匝间短路的匝数较少时也可能反应不出。
2.1.2瓦斯保护。这种保护方法可以反应铁芯等部件漏油或过热、绕组匝间短路、单相接地短路以及绕组相间短路等故障。它虽然可以反应变压器油箱内部的各种故障，但是不能反应套管引出线的故障，所以瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。
2.2后备保护
2.2.1零序电流保护。在中性点直接接地电网中运行的变压器都装设零序电流保护，当变压器高侧或高压侧线路发生接地时，产生零序电流，零序电流保护动作。这里认为变压器低压侧绕组为三角形接线。它可作为变压器高压绕组引出线，母线接地短路的保护，同时还可做相邻线路及变压器本身主保护的后备保护。
2.2.2过点流保护。该种保护形式能够视为电流速断、气体保护形式的后备方法，主要带时限动作用于跳闸，通常在外部短路导致过电流的情况中应用。
3 220kV变电站变压器运行继电存在的主要问题
3.1运行电压故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆220kV变电站的运行环境非常复杂，很多外界因素会影响其运行情况，导致不同的故障。在各种外界因素的影响下，会影响变压器的输电质量，并导致供电电压发生异常，倘若不能及时采取相应的解决措施，一定会对整个电网的安全稳定运行产生一定的影响。比如当变压器气体发生异常时，就会导致信号跳跃，这样就会致使变压器内部发生各种故障；如果变压器外部发生了短路问题时，就会导致电力设备运行时的温度上升，油面下降，影响了供电电压的稳定性，此外还会对变压器造成一定程度的损坏。
3.2变压器继电干扰异常。在电力系统中，变电站的主要作用是改变输电线路电压，可以将发电厂中电能输送至较远的地方，可以减小电能的损耗。一般情况下，对220kV变电站继电保护产生影响的电磁干扰有：断电器自身产生故障；相关工作人员与电力设备外壳接触导致的火花放电；电力系统自身产生短路问题；雷击等来自一次系统的干扰。以上所述的几种几点干扰会阻断线路的输电，进而使得电磁干扰源、受干扰产生的二次回路通过一定的方式连接起来，这样就会产生连接回路，严重影响变压器的供电电压。
4 220kV变电站变压器的继电保护措施
4.1变压器运行状态措施。在变压器的运行过程中，应当全方位监控其运行情况，以便减小因变压器外部短路故障、过负荷等引起的输电风险，提高220kV变电站的输电效率，并减小电网运行产生的成本。220kV变电站变压器运行故障的保护主要有温度信号、过流继电、过负荷、差动与电流速断、气体等形式。通过这些形式的保护能够在很大程度上检测、控制变压器的运行情况，为变压器的安全运行提供提供的保障。
4.2保护装置。在220kV变电站变压器的继电保护系统中，继电保护装置是保证其顺利运行的基本条件，所以应当制定相应的措施来维护继电保护装置，充分发挥装置的使用性能。这就需要尽量确保装置使用性能可以满足系统实际的需求，全面掌握继电保护装置的运行情况，并按照其运行情况进行系统的分析，进而可以推算变压器是否处于正常的运行状态。此外，还应当借鉴国内外成功经验，引进先进的设备与技术，建立完善的继电保护系统。还可以通过制定科学检修计划的方法，安排相关工作人员贯彻落实平时的维护、检修工作，并按照继电保护装置的实际情况及时找出保护措施中的不完善之处，以便制定相应的完善策略。
4.3防干扰保护。在变压器继电保护系统中，防干扰保护是非常重要的一部分，其主要作用是消除外界的干扰因素，比如防护干扰源、防回路干扰、配线防干扰等等。其中，防护干扰源指的是在最大程度上减小接地电阻、提高变压器的电位，防止电力运输中产生干扰源；防回路干扰主要是针对二次回路的，通过相应的措施来提高变压器的防干扰性能，并利用主动切断一、二次回路联系耦合的方法来建立屏蔽线，降低输电回路中的干扰；配线防干扰是通过减小对变压器运行效率具有影响的配线因素，并利用继电保护来确保电网的安全、稳定运行。
4.4接地的问题。在继电保护中，接地是十分关键的组分。分析接地问题的过程中，应当先将屏障、机箱中的接地问题清除掉，这些均是接在保护屏铜排上的，所以，应当详细检查铜排自身接入地网的情况，这是非常重要的环节。
4.5定值区的问题。微机保护具备多个定值区，一旦电力系统运行方式发生改变，多个定值区就可以很方便地更改定值了。就继电保护而言，如果定值区产生了错误，将会是非常严重的问题，所以，为了保证定值区的准确性，相关工作人员应当高度重视定值区的管理。
结束语
在整个电力系统中，220kV变电站变压器的运行是否良好直接关系着整个电网的安全性、稳定性以及可靠性。本文总结分析了当前220kV变压器运行继电中存在的主要问题，并提出了有效的继电保护措施，通过加强变压器运行状态的检查力度，做好变压器运行的管理工作，并及时解决变压器运行中发生的故障，为220kV变压器的安全运行提供一定的保障。
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论文作者:赵大伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/19
标签：变压器论文; 变电站论文; 绕组论文; 电压论文; 干扰论文; 故障论文; 继电论文; 《基层建设》2017年5期论文;