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摘要：在电力系统中，继电保护装置是及时发现并切除故障，及时报警的一种自动保护装置。变电站作为对电力分配和使用的中转站，采用先进的科技设备对其功能和效率的提高也是至关重要的。本文针对500kV变电站变压器的运行和继电保护措施的相关问题进行探讨分析。
关键词：500kV；变压器；继电保护
一、概述
继电保护措施，是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。电力系统继电保护的基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，还远不能避免发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作切除后，系统将呈现何种工况；系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。
500kV变电站的主变压器在运行过程中，容易受到多方面因素的影响，出现一系列问题。这就需要积极对这些问题进行分析和解决，从而确保系统的正常工作。为最大限度避免由于变压器出现故障而造成的一系列损失，需要对容易出现或者频繁出现的故障进行系统的分析，并尽快解决故障问题，以提高设备的工作效率。因此对500kV变电站主变压器容易出现的故障进行分类总结得出以下三点：①设备长时间处于超负荷运作的情况下，会对设备产生损害或者伤害，从而大大影响设备的工作效率和工作质量；②对于大型的变压器设备来说，由于受到一些因素的影响，会产生过励磁现象，从而加速设备的磨损；③容易出现油箱压力大、变压器温度高等问题。
二、500kV变压器常见保护类型
差动保护：差动保护是指借助变压器高低两侧流动的电流大小和相位差别来对变压器进行保护工作。由于其具备较高的灵敏度、良好的选择性、便于操作的特点，并能有效区分设备发生的故障类型。同时能对设备发生的故障进行精准的切除，确保电路系统的正常运行。因此，差动保护措施已经广泛的被使用在各种电路线路的保护工作中。
瓦斯保护：当变压器在进行正常的工作时，一旦油箱发生故障，变压器油箱的油会在油箱发生故障的位置被电弧点燃，发出气味，从而降低油箱内油的高度，自动对设备进行瓦斯保护。
过电流保护，过励磁保护：当变压器在进行正常的工作时，一旦一侧出现高于500kV的电压时，则此时的磁密度处于保护状态。如果频繁出现电压升高和降低的现象，则会引起过励磁现象的发生。过励磁保护措施是借此电压的升高所引起的过励磁现象来对变压器进行保护，进而减少设备的损伤，延长设备的使用寿命。
三、500kV电力变压器继电保护措施的具体应用
为确保500kV电力变压器可以正常、稳定的进行工作，以及确保电力系统的稳定性和电网的安全运行，避免由于变电器发生故障对电网造成了不必要损失，可从以下几方面来对电力变压器的继电保护问题进行解决和改善。
1、利用微机及相关信息，处理继电保护故障。①技术人员需要对微机所提供的设备故障信息进行全面的分析，排除一些简单的故障问题；②电力企业需要重视人为处理故障的工作。比如一些继电保护故障出现后，仅从现场设备的信号指示或者数值反映无法真正找到故障的位置，这与工作人员的工作态度、重视度有关。针对这种现象，需要如实向上级部门进行反映，从而在最短时间内发现问题并解决问题；③需要对故障录波和事件记录进行充分的分析和研究，从中找出故障发生的原因。借助记录信息，可以对系统进行全方位的检查各故障的排查，一旦发现故障出现在继电保护中，则需要保持设备的原状进行记录，制定出科学有效的措施后再进行故障处理。
2、合理应用检查方法。一旦变压器继电保护不良运作时，可以选择逆序检查的方式来对故障发生的原因进行排除。一旦变压器继电保护无反应时，可以选择顺序检查的方式来对设备的外部、绝缘部位、电源的工作性能、保护性能等进行顺序检测。此外在对继电保护设备的动作逻辑和动作时间进行检查时，可以选择整组试验的方式来进行检查工作。通过对段时间内出现的故障问题进行分析判断，找出故障发生的原因和位置，进而对问题进行解决。
3、继电保护常见故障的解决。对瓦斯故障的处理方式进行分析，一旦设备执行瓦斯保护工作时，可以借助复归音响来对变压器的电流数值、电压数值和温度变化进行密切的监视，并且对直流系统的绝缘接地情况和二次回路现象进行检查，从而有效排除故障。一旦发生瓦斯继电器内出现氧化现象，则应及时排除瓦斯继电器内滞留的气体，并且对其他进行收集和检验。如果气体为无色、无臭味不具备易燃性，则表明变压器可以正常进行工作；如果气体为白色或者淡黄色、有刺激性气味且具备燃烧性，则表明变压器内部发生故障，需要进行检修。同时需对变压器内部的油进行取样化验，一旦闪电低于5℃，则立即停止变压器工作，对其内部进行全面检修。此外，对差动保护故障的排除方式进行分析，可以选择新安装的变压器来对其进行5次空投试验，从而对差动保护是否可以躲过励磁现象进行测验，并且检查回路接线情况。比如在对接线错误所导致的误动现象时：①可以对变压器进行极性试验，从而检查二次回路的正常性；②需要对电缆线等接线进行检查，保证二次回路绝缘线良好。
4、基于差动保护的500kV电力变压器继电保护优化。为更好避免电力变压器继电保护故障现象的出现，可对变压器的外部进行全面保护以减少故障发生。因此以差动保护来对500kV电力变压器继电保护系统的主保护系统来进行优化和完善，主要包含以下几方面内容：①差动保护的构造。以基尔霍夫定律为基础，差动保护措施能够有效确保电力变压器正常的进行工作，或者在设备外部出现短路期间来实现变压器三侧电流向量值为0，从而有效保护线路，其结构图如图1所示。②比率制动。确保差动保护符合设备要求的基础下应用和谐波制动，可以有效提高电力变压器的灵敏度和安全可靠性。此外使用比率制动，可有效避免设备发生故障时出现误动现象。电力变压器空载投入或者切除外部故障问题后，可借助谐波来进行制动，恢复变压器电压。
四、小结
总之，变压器的正常运行对电网的安全、可靠输电起着重要作用。应加强变压器的运行管理，做好变压器的运行维护，根据变压器运行中的现象发现隐患，及时排除，保障变压器的安全运行。
参考文献：
[1]谢冰.配电系统继电保护存在的问题及改进措施[J].科技创新导报，2015，3（6）.
[2]刘水平.电力系统继电保护的组成及故障探讨[J].科技与生活，2017，（11）.
论文作者:杨勇1,全楠2,周恒3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/28
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