摘要：变压器是电力系统中的主要电气设备，不仅影响着我国电力系统的安全运行，还与人们的生活、工作息息相关，是我国构建和谐社会的重要因素之一。因此，采取适当的措施加强继电保护装置，从而达到保护变电站的变压器是当前国家和企业考虑的主要问题。本文对220kV变电站变压器运行及其继电保护措施进行分析。
关键词：220kV变电站；变压器运行；继电保护措施
220kV变电站变压器的运行，面临一系列的问题，影响电能供应的效率和质量，进而增加电网系统的负担。220kV变电站变压器的运行比较复杂，需要采取全面的继电保护，才可营造优质的运行环境，防止变压器出现故障，提高变压器的运行效率。变压器运行与继电保护属于220kV变电站的重点部分，支撑220kV电网系统的稳定运行。
1 工作原理
变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器，即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。变压器的电压需与电力系统的电压相适应。为了在不同负荷情况下保持合格的电压，有时需要切换变压器的分接头。按分接头切换方式，变压器有带负荷有载调压变压器和无负荷无载调压变压器。有载调压变压器主要用于受端变电站。电压互感器和电流互感器。其工作原理和变压器相似，它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流，在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00V，电流互感器二次电流为5A或1A。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路，需要注意的是，绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。为了减少变电站的占地面积，近年来积极发展六氟化硫全封闭组合电器（GIS）。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。该组合电器具有结构紧凑、体积小、重量轻、不受大气条件影响、检修间隔长、无触电事故和电噪声干扰等优点。其缺点是价格贵，制造和检修工艺要求高。
2 继电保护综述
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。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减到最短。
3 220kV变电站变压器运行的异常
变压器是220kV变电站的核心设备，其在运行中受到诸多因素的影响，表现出严重的异常状态。变压器运行的异常，对变电站的干扰比较大，进而降低电网系统的运行水平。继电保护措施是防护变压器异常的有效措施，为确保继电保护措施的可行性，需规划变压器的运行异常。220kV变电站变压器运行中的异常有：
3.1 温度异常
变压器的温度是一项敏感的信号，一旦出现温度异常，表明变压器运行中存在不合理，继电保护装置对变压器温度的监测非常全面，致力于防护温度异常，保障220kV变电站及电网系统的正常状态。
3.2 过负荷异常
是指变压器超出负荷的标准，面临负荷过载的风险，而过电流故障是引起过负荷异常的主要原因。
3.3 气体保护异常
其在变压器运行异常中，取决于跳闸干扰，一般变压器油低于正常标准时，即会发生气体异常信号，提示检修。
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3.4 电流速断异常
属于瞬间性的异常表现，220kV变电站的变压器，在引线、接线部分出现问题时，引起电流速断，造成变压器故障。
3.5 过流继电异常
其在变压器运行异常中不常见，基本是由短路造成的，此类异常表现的限定条件很多，所以监测难度比较高。
4 220kV变电站变压器继电保护措施
4.1 运行保护
在对变压器采取运行保护知识，大多是借助于继电保护装置，综合应用继电保护手段，以促使220kV变电站的变压器能够得以正常运行。如在某一220kV变电站当中其变压器运行保护完全按照继电保护运行原则，先对装置性能进行检查，以保障其能够切实具备相应的防护性能，对继电保护装置行为予以规范化处理，确定有关安全行为的主要方式；之后确定继电保护的装置运行范围，促成一体化操作的达成，确定继电保护装置能够达到较好的工作效率；最终就针对继电保护装置加强维护工作，以确保其能够给予变压器的正常运行提供以良好的基础保障，避免变压器发生短路等有关故障问题。
4.2 状态保护
在220kV变电站变压器的状态保护是对继电保护进行监测的一项重要内容，其可以将变压器在运行过程中的不利风险因素有效的排除在外，提升变压器的运行稳定性，具体的变压器继电状态保护措施主要包括以下几个方面：第一，差动保护，处理变压器存在的运行故障问题，以确保有关的电力人员可加强对变压器运行状态的有效了解，从而避免运行故障的发生；第二，过流继电保护，将由于短路电流所造成的变压器故障进行及时排查，从而促使对跳闸故障的有效保护，确保变压器安全运行；第三，气体保护，对变压器油箱加强控制，将油箱状态进行有效调节，促使变压器可稳定运行。
4.3 变电站变压器的抗干扰措施
4.3.1 降低干扰源
减少继电保护设备在接地时的干扰是其主要方式。控制变电站变压器的电压变化，当高频率电流输入的时候可以优化和调整整体电流线路的运行。改善接地线阻抗的设计，完善地网低阻抗的建设工作，最大可能的降低变电站变压器和地面的电位差，从而防止变电站变压器二次回路的干扰影响。
4.3.2 二次回路抗干扰
最大程度的减少和降低二次回路抗干扰，可以最大化的保障变电站变压器运行的安全性。切断一次回路和二次回路之间的电缆，使用屏蔽层进行控制，只将屏蔽层电缆在开关场地和控制场地的两端进行接地，这样便可以有效的屏蔽感应电流以及降低感应电压，防止变电站变压器收到暂态电流磁通的影响。
4.4 接地的问题
在继电保护中，接地是十分关键的部分。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。
结束语：
作为220kV变电站的核心组成部分，变压器及其保护装置不仅承担着保护电网系统正常运行的工作，同时也具有发挥继电保护的作用。继电保护对于220kV变电站的运行有着极其重要的作用，对于改善变电站运行环境，提供以稳定的保护措施，保障变电站运行效率意义重大。对此有关的电力企业也应当大力加强对变压器的运行与继电保护工作，促使220kV变电站在电网系统中能够充分的体现出其所应有的价值意义。
参考文献：
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[2]关于220kV变电站变压器运行与继电保护措施的探析[J]. 于舒琴.低碳世界，2014，23
[3] 220kV变电站微机继电保护的常见故障及处理措施分析[J]. 李慧.经营管理者，2015，21
论文作者:周立军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/13
标签：变压器论文; 变电站论文; 异常论文; 继电论文; 继电保护论文; 绕组论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第33期论文;