摘要：电力系统中大量使用的关键设备，电力变压器运行的可靠性是整个电力系统安全运行的重要保证。随着电力自动化程度的越来越高，在原变电系统中，除了原继电保护设备，还需增设外部和后备保护装置，增设辅助判断依据，增加内部逻辑的判断，保证不管发生何种故障，都能有效消除变压器故障，保障电力系统的安全性和可延续性。
关键词：继电保护；变压器；故障解决；应用
1 电力变压器保护配置分析
1.1 电力变压器差动保护配置
差动保护配置的主要元件有：谐波制动元件、异常判定元件和其他元件等等。差动保护可以区分为：①对差动元件来讲，其作用就是在电力变压器故障时，自动将各侧开关断开；②对谐波元件来说，其作用就是当变压器空投时，可以很好的预防励磁电流的影响，防止误动；③对于启动元件来讲，其作用就是当差流越限和突变时，一旦不能够控制在标准之下，那么会形成自动判定而进行动作处理；④TA判别元件在于能够判断回路，如果出现异常状态那么会及时的反馈相应信息，控制元件会进行相应动作的处理，包括闭锁保护的启动。而差动保护则主要是根据波形识别的原理来进行操作，这里需要注意的是谐波制动原理与上述原理之间的差异性，一旦变压器出现空载发生，那么能够有效的进行区分。空载造成的内部故障，差动保护在短时间内就会启动。
1.2 电力变压器瓦斯保护配置
瓦斯保护是以气体反应状态进行的继电保护，多应用于大中型的油浸式变压器继电保护中，包括重瓦斯保护和轻瓦斯保护两种。前者在二次回路故障或者油面骤然急剧下降状态自动跳闸保护装置，后者则在发现故障瞬间发出警报。瓦斯保护具有高灵敏度、低成本的优点，不过该保护装置只能用于变压器内部的故障保护反应，不能对外部故障做出保护反应。
1.3 电力变压器后备保护装置
该装置一般由主变差动和侧母线连接元件组成，一般设置成相间阻抗和复合电压过流保护，此外，还有接地故障过流保护的装置。不管变压器发生何种故障，一般均会有电压的大幅降低和电流的急剧增加。当低（中）压侧发生故障时，受主变抗阻的影响，必然会给高压侧电压造成一定的影响，从而给高压侧复合电压闭锁启动造成影响。因此，一旦变压器发生了问题和故障，后备保护就会即时开启，确保变压器故障范围不再扩大。
2 电力变压器故障的产生分析
2.1 电力变压器操作过程中出现的盲区故障
变压器检修复役的操作过程是在低压侧断路器断开的基础上，合上高压侧断路器冲击主变，当主变冲击正常后合上低压侧断路器送出负荷。如果冲击主变时，低压侧断路器和电流互感器之间发生短路故障（如地刀没有拉开，检修工具遗漏等），差动保护将无法动作，而高压侧后备保护所取的高压侧母线电压由于主变阻抗较大无法动作开放，低压侧母线由于电压正常也不能通过并联启动回路开放高压侧过流保护，将导致其不能快速的切除故障，引起主变烧毁损坏。
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2.2 电力变压器运行过程中出现的盲区故障
变压器的盲区故障十分的常见，往往在运行过程中会出现多种情况和因素导致的工作即停，例如低压侧断路器和电流互感器之间的没有通路，无论是哪一个节点的故障均会导致整体电力系统出现无法工作的情况，一旦低压侧保护端出现短时延跳，那么立即会导致低压侧母线电压恢复正常。需要注意的是，这个时候故障点依旧存在，而相应的电流由高压侧会直达上述故障点处，尽管高压侧故障电流较大，但主变阻抗较大不能够形成可靠动作，令故障无法排除而形成保护盲区。
3 继电保护技术在变压器故障解决中的应用对策
3.1 变压器盲区故障的产生
（1）运行过程产生的盲区故障：比如电流互感装置和低压侧短路器间产生故障，这一过程低压侧母线的电流会增大，电压降低，此时低压侧保护装置会在短时间内启动主变保护断路器，恢复低压侧母线的电压。但是故障处这时还未隔离，电流从高压侧母线经由主变输送至故障点时高压侧电压不能正常开放，因为高压侧虽然电路较高，但仍无法对抗主变阻抗，因此无法快速有效地将故障点切除，进而导致故障保护盲区。
（2）操作过程产生的盲区故障：变压器实际运行过程中，是在断开低压侧断路装置的基础上展开相关检修与操作的，高压侧的断路装置闭合时冲击主变至其恢复正常，然后再将低压侧的断路装置闭合，继而输出电流。若是在冲击主变的过程中，低压侧电流互感装置、断路装置间出现遗漏检修器具、地刀未拉开等故障，且差动保护无法得到很好的应用，这直接导致了保护缺失，主变阻抗超出了标准数值，而高压侧的电压在这种状态下无法工作，导致了低压侧电压的无法工作，即便是在并联启动状态下打开回路过电流保护，因此不能快速有效地将故障切除，形成故障保护盲区，造成主变的损毁。
3.2 消除变压器盲区故障的继电保护对策
（1）对中低压侧的后备保护逻辑做出改进：对于双绕变压器，其中低压测后备保护逻辑与，若低测压中低压测的断路装置断开，且电流超出定值，则高压侧的断路装置会在规定时间内跳开，如图1所示。而在三绕变压器中，其中低压测后备保护逻辑与通过双绕变压器大致相似，当中低压测的断路装置断开且电流超出定值时则跳开，如图2所示。依照上述逻辑可根据中低压测断路装置跳开位置和电流大小判断出电流互感装置和中低压侧断路装置间的故障，解决故障，防止二次短路造成主变损毁。
（2）对高压侧后备保护逻辑做出改进：对于双绕变压器，其高压测后备保护逻辑是，当低压侧的断路装置断开且高压侧的电流超出定值时，高压侧的断路装置会在规定时间内跳开。而对于三绕变压器，其高压侧的后备保护逻辑是，当低压侧或中压侧的断路装置断开且高压侧的电流超出定值时，低、中、压侧的断路装置均在规定的时间内跳开。
（3）实际应用操作中，可能会因运行方式不一样而导致保护设备误动，对此还需采取针对性的辅助措施。对于双绕变压器，当低压侧的短路开关装置处于检修或者冷备状态，而主变和高压侧的断路装置继续运行时，需要在低压侧的断路装置处安放输入压板，这样能够有效的控制断路变动而导致的误动发生。而三绕变压器需要将各种界别的预热进行系统的分析，从而在参数和数据层面获得相应的时间节点来保证保护动作的合理与及时，进而完成消除变压器盲区故障的继电保护。
参考文献：
[1]林亦鹏.探析变压器故障解决中继电保护技术的应用[J].科技与创新，2014（13）：20
[2]张继军.继电保护技术在变压器故障解决中的应用[J].自动化应用，2015（12）：121-122
[3]冉小康.继电保护技术在电力变压器故障中的应用[J].科技与企业，2012（11）：150-151
论文作者:侯铂1,岳中信2,江玉涛3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：故障论文; 低压论文; 变压器论文; 高压论文; 装置论文; 电流论文; 盲区论文; 《基层建设》2017年第28期论文;