关键词：电力变压器继电保护设计方式
引言
电力系统运行中，一些内部及外部因素影响会引发变压器故障，影响变压器正常运行，甚至会造成整个电力系统瘫痪，造成大面积停电，影响正常生产活动。在该情况下，即需要积极做好继电保护装置的应用，保障电力系统的运行安全。
1继电保护装置要求
继电器需要满足下列几个基本要求:速动性、灵敏性、可靠性和选择性。
1.1选择性
故障产生于供电系统中时，线路自我产生的故障或发生故障的设备产生反馈效应，对应的保护器或断路器发生拒动状况，相邻线路或设备应当承担起故障切除的责任。
1.2速动性
继电保护装置在发生故障时必须在第一时间切断故障部位，缩短用户和设备在不稳定电压中运行的时间长度，尽最大可能缩减设备损坏的可能性以提升系统并列运行的稳定程度，控制障碍影响范围，提升备用设备及备用电源等上述备用设备自动投入运行的效果。为发挥相间速断保护与零序顺时段保护的作用，一般从缩减断路器切断电通路的时间与控制继电器固有的动作时间出发，以实现速动性的提升。断路器与保护装置的动作时间之和是切断电路整体故障的最短时间。灵敏性:电路保护装置的及时响应会产生相应的反应，响应速率间隔越小，对异常工况或可能的故障反馈越精准迅速，越方便电路维护者们及时进行相应反馈，此种能力被称为灵敏性。
1.3可靠性
在继电保护装置的电路保护范围中，若有故障发生，继电保护装置必须及时响应，在电路未发生故障时继电保护装置不应该被误触发产生动作。保护装置自身的质量和运行维护水平关系到误动率和拒动率。这两个数值体现了电路整体的运行维护水平，也反映了整个保护装置本身的质量问题。继电保护装置的可靠性取决于构成其的硬件和软件，其应当包括必要的报警、闭锁和自动监测措施。
以上这些要求，是实际工作中，对继电保护装置进行组装设置，以及后期的维护和运用，产生一定的评测作用。在实际的操作过程中，必须要辩证统一上述的数据，以期在电路维护当中获得更好的效果。
2变压器的故障类型
2.1变压器异常运行状态
变压器异常运行状态包括下列几种:过电流的外部相间保护，变压器温控失灵，导致冷却系统发生故障进而导致变器压力过高，变压器产生漏电，额定电压长期过载导致负荷增大，等等。
2.2计算机继电保护故障
在现今计算机技术不断发展的过程中，在继电保护工作当中，计算机型变压器继电保护装置也逐渐得到了应用。在实际应用当中，如果存在输入功率不足的问题，则将因此使系统控制在电压数值输出方面存在减少的情况，并因此影响到系统电力数值的正常运行。
2.3二次回路故障
在继电保护系统中，电压互感器是其中的核心部分，能够在运行中排除电力系统中过高的电压。当电压互感器承受较大电阻负载时，在承受的二次电压数值方面，同一次电压数值具有正比的关系。此时，如果出现电阻降低等情况，则很可能因此导致短路问题的发生。在开口三角电压数值不稳定时，则将因此导致故障问题的发生。这是因在电压互感器中，其中的铁芯很容易因电压升高而影响到稳定性，对此，在实际对继电保护系统故障进行处理时，电压互感器短路问题是需要重视的部分。
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3电力变压器继电保护设计
3.1零序方向过流保护
零序过流保护主要作为变压器中性点接地运行时接地故障后备保护。接地短路发生时，经由故障点流向各个接地中性点，这是零序功率方向。由此，接地中性点存在于线路两侧，保证零序电流保护选择性，要使用功率方向元件，为准确对零序功率方向判断，使用到零序功率方向继电器。因为只对单相接地故障反应，而系统中的其他非接地出现短路故障，零序电流不会产生，使得零序电流保护时任何故障都无法对其产生干扰。
3.2变压器瓦斯保护
在瓦斯保护中，主要是对变压器的内部故障、匝间短路以及铁芯故障进行反映。在变压器瓦斯保护当中，瓦斯继电器是其中的核心元件，并通过油枕同油箱间的瓦斯继电器判断在变压器内部当中是否存在故障问题。当变压器发生轻微故障时，绝缘物在分解的过程中将以缓慢的方式形成气体，并逐渐聚集到继电器当中，此时继电器将发生动作，闭合节点，该方式即称之为轻瓦斯保护，该方式通常仅仅作为发信应用，而不应用在跳闸。如故障较为严重，在变压器内部，则将具有较多的气体在油箱中存在，强烈油流也将因此冲击继电器，此时重瓦斯动作节点则将闭合，在跳闸后发出相应的信号，即为重瓦斯保护。
3.3差动保护
在具体变压器继电保护当中，差动保护也是经常应用到的方案类型。在该方式中，将对变压器两端电流的差额情况进行体现，通过一定动作对保护目标进行实现，并以此获得好的处理效果。在变压器两端，电流互感器同极性端在回路中具有串联的连接形式，差动继电器在环路中则以并联形式存在，流入到差动继电器的电流，即是这两端互感器电流的差。在实际处理中，即需要对两端互感器的接线与变比进行科学的选择，保证其能够始终运行在区外故障中，且两端电流具有一致的向量，此时，进入到继电器的电流数值为0。
3.4调整主变继电保护装置
根据故障和非正常运行情况，有必要对各种故障进行适当的基本保护，使其免受非正常运行、可靠性、刚性和灵敏度的影响，提高系统的安全性。辅助保护如下:瓦斯保护(防止内部变压器故障和低油位)、纵向差动保护(防止相间变压器线圈、套管和电线短路)、过电流保护(反馈适配器中的差分错误)、过载保护(过载导致过载)。
结语
变压器作为电力系统的核心元件，其运行状态对于整个电网的安全稳定运行有举足轻重的影响，同时也会影响到千家万户人民的日常生活。作为变压器运行可靠与安全的保证，继电保护技术在电力系统中扮演着非常重要的角色。但是作为电气设备，长期运行的过程中由于设备零部件老化或其他因素导致变压器存在故障的可能性。上述基于变压器常见故障，介绍了几种变压器继电保护技术应用，包括差动保护、变压器瓦斯保护、复压闭锁方向过流保护、零序方向过流保护等。利用这些保护可以在变压器发生故障的情况下以最快的速度切除故障，保证变压器自身安全，同时缩小故障影响范围，把损失降到最低。当前电力系统主网使用的变压器保护基本上都是微机保护，其保护逻辑也相对完善，但是对于配网变压器的保护应用相对较弱，在今后仍需要不断努力创新，进一步将继电保护技术水平提升，以增强保护效率及效果，推进我国电力事业建设。
参考文献
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论文作者:王浩宇, 郑岳坤
论文发表刊物:《当代电力文化》2020年1期
论文发表时间:2020/5/6