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摘要：电力变压器作为电力系统中输配电力的关键部分，具有不可或缺性，而且直接关系到电力系统运行的安全性和可靠性。但在电力变压器运行过程中，器件老化、运行故障等经常发生，这必然的会对电力系统安全持续的运行带来较大的影响。因此在当前电力需求不断增加的新的形势下，电力变压器继电保护的功能需要不断加强，从而确保电力系统运行的安全性和稳定性。因此本文就对电力变压器继电保护相关方面进行分析和探讨。
关键词：电力变压器；继电保护；原理；设计
1电力变压器继电保护系统的工作原理与基本组成
1.1电力变压器继电保护系统的工作原理
电力变压器继电保护系统的工作原理是电力变压器继电系统根据电力系统中电力数值的波动情况而产生的一种进行自我调节的功能。整个电力变压器继电系统处于安全可靠的运行状态是电力变压器继电保护系统进行正常工作的基本前提条件。
1.2电力变压器继电保护系统的基本组成
经过不断的发展，电力变压器继电保护系统已经到达了微机型的继电保护系统的状态。通过研究分析发现，这种类型的继电保护系统的组成主要包括以下三个方面：首先，要介绍的是电力系统的信号采集部分，它的工作内容具体表现在收集电力系统内部的电力数值情况，再将所收集得到的结果传送到电力系统的继电保护装置；其次，是电力系统的信号处理部分，它能够将前面电力系统收集到的数据进行分析和处理，并依据一定的规律将所出现的问题进行归类整合；最后要进行说明的是电力系统的信号输出部分，它主要是将最终输出的信号传递到电力系统当中，从而进行有效的调节。
2电力变压器继电保护系统常见故障类型
2.1电力变压器继电保护系统中电压互感器的二次回路故障
系统的电压互感器部分属于继电保护系统的核心组成部分，是电力变压器继电保护系统的心脏部分，其主要功能是将电力系统中过高的电压排除。在通常情况下，电压互感器在承受相对数值较大的电阻负载的同时，其承受的二次电压数值与其所承受的一次电压数值还以正比的关系存在。因此，在这样的情况下，一旦发生电阻数值减小等相关现象，那么极容易造成电压互感器出现短路现象。在开口三角电压数值不稳定的情况下，通常就会引起以上原因造成的故障与问题。因为在电压互感器内部的铁芯中极易发生由于电压的升高所造成的线性不稳限次，所以在处理这类力变压器继电保护系统故障的时候，应当格外注意电压互感器的短路以及回路等问题。
2.2电力变压器继电保护系统电流互感器的故障
因为电力变压器继电保护系统内的电流互感器是根据电磁感应的相关原理制作设计的，因此，将原有的较大数值电流转换成为较小的数值电流是设计电流互感器的主要功能，也是电流互感器存在的价值。基于以上原因很容易知道，一旦电流互感器内部的绝缘部分发生破裂或类似现象，则极容易引起电流的窜出等系列问题，则给电力系统的安全、稳定、正常运行造成了严重的阻碍，严重时还可能引发安全事故。
2.3计算机型电力变压器继电保护装置的故障
在现代信息技术迅速发展、计算机技术迅速提升的时代背景下，计算机型电力变压器继电保护装置已经逐渐开始运用于继电保护工作。然而，在实际操作、运用的过程中，如果发生了输入功率不足的现象，则极易引起计算机系统控制所输出的电压数值减少等现象，该问题会对电力系统电力数值的正常运行带来十分不利的影响。
3电力变压器继电保护设计优化方法
3.1差动保护装置的设计要点
电流差动保护之所以能够被广泛地用作变压器的主保护，主要原因是他可以正确的对变压器保护区内部和外部故障进行区分判断，而且，发生区内故障时，不用配合其他元件保护，做到没有延时地出口跳闸，切断故障线路。如图1所示是双绕组单相变压器差动保护的接线原理图。
图1双绕组单相变压器差动保护的原理接线图
3.1.1确保纵联差动保护设计的有效性
当电力变压器并列运行且容量＞6.3MVA，或单独运行时容量＞10MVA的状态下应该采用纵联差动保护设计。为了保证这一设计的有效性，避免误动，保证可靠性，就必须要遵循电力变压器低压侧与高压侧互感器环流接线的原则。对于电压＞330kV的高压侧，则应该在引出线部分安装差动保护装置。
3.1.2根据变压器与断路器设置差动保护装置的数量
有些电力变压器已设置断路器，在这种情况下，应该在电力变压器与发电机之间安装独立的差动保护装置。反之，如果没有安装断路器，则要根据电力变压器的容量来确定需要安装的差动保护装置的数量。容量在100MVA以下的变压器与发电机，可以共用一个保护装置，而容量在100MVA以上的变压器或发电机，就需要分别设置独立差动保护装置。
3.1.3设置差动保护中的CT二次绕组时需注意的事项
如果是第1套差动保护回路，需要独立接CT绕组，同时要保证旁代可以切换，如果是第2套差动保护回路，就需要在主变套管中接CT绕组，而这时则不需要再次切换旁代。三烧组变压器差动保护装置，如图2所示。
3.3过电流保护
变压器的主保护通常采用差动保护和瓦斯保护。一般除了主保护以外，变压器还装设了相间短路和接地短路的后备保护。因此后备保护的作用就是为了防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，作为相邻部件（线路或母线）保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。一般变压器的相间短路后备保护通常采用过电流保护，复合电压启动的过电流保护，低电压启动的过电流保护和负序过电流保护等情况，通常还有采用阻抗保护作为后备保护的情况。对于过电流保护，一般保护动作后，变压器两侧的断路器跳开。
结语
综上所述，想要保证电力系统的正常运行，必须要求继电保护系统具有一定得可靠性。因此，电力工作人员需要依据变压器运行情况的的现行数据，进行继电保护装置的安装，进一步研究继电保护装置的操作步骤和使用方法，只有这样才能使变压器发生故障的频率减少，并减少变压器维修的次数和费用。为电力系统获得更高的经济效益，也为用户提供更加可靠的电力服务。
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.
论文作者:薛晨,张景曼
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
标签：电力变压器论文; 继电保护论文; 变压器论文; 电力系统论文; 系统论文; 差动论文; 数值论文; 《电力设备》2017年第19期论文;