摘要：电力是现代社会的主要动力，一旦出现问题，将威胁各行业安全，变压器是现代电力设备的重要组成部分，它能否安全稳定的工作直接关系到电力系统的安全稳定，本文分析了电力变压器常见两种故障，油箱内部故障和外部故障，讨论了继电保护的原理，探讨了了电力变压器继电保护的一些方法和思路，提出了瓦斯保护，差动保护，过电流保护，速断保护四种措施。
关键词：电力变压器；继电保护；设计探讨
引言
我国的电力工业发展迅速，在现代电力系统中，变压器的作用十分的重要，电力变压器在供电系统中，可以有效地调节电气输出电路中电流的变化，相当于供电系统中的“自动开关”，起到自动调节、安全保护、转换电路等作用，因此一旦电力变压器发生故障，将直接影响供电系统的运行效果。但是在现实的运转中，电力变压器经常会出现各种突发性的故障，危及电力的正传运转，因此做好电力变压器的继电保护设计，维持变压器正常运转，十分重要。
1、电力变压器运行中常见的故障分析
电力变压器的故障通常可以分为油箱内部故障和油箱外部故障两种：
首先是油箱内部出现的故障，油箱长时间的处于工作状态，而且由于处于内部，维护人员难以经常观察到里面的情况，因此油箱内部的一些线圈，铜导线等会出现老化的现象，从而影响了油箱内部元件的正常工作状态，导致出现问题，另一方面，由于各种原因导致的内部结构短路，同时芯体作为油箱的一个重要组成部分，如果由于机械震荡，结构松散等原因出现问题而不能正常的工作，也会影响工作。由于电阻力的存在，油箱在长时间的通电工作中，会产生大量的热量，需要及时的传达到外界的环境中去，如果长时间的蓄积在内部，热量可能会传导至变压器的绝缘油中，这样极易造成油的分解与氧化，造成故障。油箱外部出现的常见故障，油箱的引出线与绝缘套管出现问题，从而造成了相间或者是接地短路，导致出现问题，此外，如果电力变压器超出了规定的工作范围，也极容易造成各种问题需要加强警惕。
2、继电保护的工作原理
在现实的电力故障中，往往是一小部分地区出现问题，继而带动大部分地区的大面积停电，而这一小部分地区的电力故障，一般都是少部分的电力设备出现问题导致的，而局部的故障如果不能够及时的排出，就会广泛的影响其它设备和地区的电力正常运转，而继电保护装置则可以及时的自动将出现问题的设备从整个供电系统中删除，防止故障和损失的扩大和蔓延。当电力系统发生故障时，电流和电压会发生变化，安装的元件可以根据这些电力参数的变化进行比较，检测出出现故障的设备与正常设备的种种差别，从而判断故障部分。
3、电力变压器继电保护的设计方案
电力变压器在整个电力系统中的作用非常重要，因此它的稳定运行，直接关系到电网的安全，针对变压器经常出现的故障，继电保护装置可以有效的检测到电力变压器的运转状态，及时的将出现的问题反馈给相关的维修人员，在有重大的故障时，及时的切除问题设备，保障电力系统的安全稳定。
3.1瓦斯保护装置
电力变压器常见的故障分为油箱内部故障和外部故障，瓦斯保护装置就是针对油箱内部问题进行检测和保护的设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆瓦斯保护装置主要的工作部分是气体变压器，当油箱的内部由于各种原因出现内部温度过高时，它可以保证油箱内部的温度保持正常，及时的排出多余的高温热量，瓦斯保护装置分为两种，轻瓦斯保护和重瓦斯保护，轻瓦斯保护的主要作用体现在它能够及时的检测内部气体的各种状况，并传达给工作人员，帮助其判断出现的问题；重瓦斯保护主要体现在油箱内部出现重大问题时，可在发出故障信号的同时，可以传出信号，直接的切断电闸，保护电力变压器，等待维修人员排除故障。
3.2.在进行差动保护设计
由于其作为整个继电保护设计的主要内容，所以必须加强对其的设计。在实际设计过程中，应对配电变压器的两侧电流互感器的二次侧根据正常的环流进行接线，在变压器正常运行过程中，由于差动继电器的电流为两侧电流互感器二次电流的差，此时接近于零，所以差动继电器不会动作，保护动作也不会发生，所以为了及时地查找套管、引出线和内部短路等变压器故障，就应选用双重差动继电保护装置，从而确保配电变压器在出现引出线、绕组等多项短路和绕组匝间短路等故障时进行纵联差动保护，也可以对电流速断进行保护，在各侧断路器实施瞬时动作保护。在具体的设计过程中，主要是将保护电流的回路与原差动保CT二次绕组接独立的CT，并在旁代过程中进行切换，而另外一套保护则与后备保护中的CT二次绕组相接，从而更好地确保旁代过程中的双重保护措施均得以高效的运行，即便是在变压器运行时外部出现了故障，导致差动继电器的电流为零时，也能发出信号达到保护的作用
3.3过电流保护
当配电变压器出现外部故障导致变压器绕组过流时，亦或是变压器的内部存在故障时，差动保护与瓦斯保护作为后备保护。所以应在配电变压器中进行过流保护设计，在过流保护过程中，主要是在变压器启动时的最大电流负荷进行整定保护的装置，能有效地预防中低压侧的母线故障。所以必须针对实际情况进行设计优化。首先在对低压配电变压器进行过流保护时，由于配电变压器的低压侧主要采取的三相三卷式的变压器，所以高压和中压的阻抗保护难以保护低压侧的短路，难以满足相邻元件的后备保护，所以在低于和中压以及高压侧应安装复合电压闭锁过流保护装置，结合零序方向实施间隙保护和过流保护。其次是在高压配电变压器实施保护设计时，由于变压器的高压侧过流保护对低压侧的母线的灵敏系数规定之后，变压器的低压和高压侧的断路器和短路器上均应设置相应的过流保护装置，若低压侧的母差保护校验停运开关故障和故障拒动等故障时，就可以利用这一装置给低压侧的母线实施后备保护和主保护。但是为了避免弧光短路等非金属性的故障时，导致阻抗保护的灵敏度不足情况的出现，我们就应在高压侧设置保护变压器热稳定的过流保护，从而更好地结合变压器热稳定的要求，对其整定值进行确定。最后是当相间后备保护按远后备原则配置时，应躲过被保护变压器所连接相邻线路发生一相断线时流过保护安装处的负序电流，并与相邻线路零序电流保护的后备段在灵敏度上配合，以防止负序过电流保护非选择性动作
3.4.速断保护
速断保护按照被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，则保护装置便会发出信号动作，指挥断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，为避免失去选择性，不能保护线路全长，因此存在保护的死区。为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长。时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差。
结束语
综上所述，在整个配电变压器运行中，继电保护设计是否科学合理将直接对整个电力系统的安全高效运行带来影响，所以为了确保继电保护设计的科学合理性，作为新时期背景下的继电保护设计人员，必须切实掌握其设计内容，在日常工作中切实加强有关专业技术知识的学习，尽可能地确保配电变压器的继电保护设计的科学性，从而采取有效的设计措施，切实掌握其设计要点，尤其是应加强差动保护设计工作的开展，才能更好地强化瓦斯保护设计和过流保护设计，从而最大化的确保配电变压器运行的高效性，提高电力服务水平。
参考文献：
[1]陈良杰.对电力变压器继电保护设计的探讨[J].通讯世界，2014，24：210-211.
[2]周海鲲.配电变压器继电保护设计[J].中国新通信，2015，09：123.
论文作者:李寿,玉李忠
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/19
标签：变压器论文; 故障论文; 油箱论文; 电流论文; 瓦斯论文; 电力变压器论文; 继电保护论文; 《基层建设》2017年2期论文;