摘要：随着国民经济的快速发展，人们的生产生活对于电力的依赖越来越大，所以电力系统的稳定性越来越重要，变压器作为电力系统中比较重要的部位，对于电力系统安全性和稳定性十分重要，在电力系统发生故障，如果保护装置不能快速启动，变压器则会发生严重损坏，甚至发生烧毁现象。变压器发生故障的原因很多，类型也有很多种，本文针对这些故障必须要有较为全面的保护举措，继电器保护技术就是其中之一，希望能够给相关专业人士以借鉴。
关键词：配电线路；配电方式；电气防火；措施
1、电力变压器继电保护装置的基本含义
电力变压器继电保护装置的主要作用是确保电力系统稳定运行，给予用户提供可靠和安全的供电服务，其中电力变压器继电保护的主要功能有以下几点。（1）一旦电力变压器系统产生动作信号或者故障信息就能够快速做出回应，确保继电保护功能和设计能力能够充分发挥出来。（2）若是变压器产生异常问题或者故障问题时，能够迅速命令继电保护动作将电力变压器切点，并隔离线路异常问题和故障问题，减少故障事故带来的影响。（3）电力变压器继电保护能够减少异常问题或者故障问题带来的经济损失，确保电网和电力变压器运行的经济性和稳定性。电力变压器继电保护装置主要具有四种性能，即灵敏、快速、可靠以及选择等多种性质。其中灵敏性是指继电保护对于设备设定的动作故障和相关异常情况能够及时可靠的完成中断动作。而继电保护装置的快速性则是指设备在发生故障时能够以最快的速度促使断路器跳闸，从而断开故障，终止异常状态。继电保护装置的可靠性则主要划分为两种形式，即可信赖性和安全性，其中可信赖性是指继电保护在正常动作过程中出现异常或者故障时，能够及时准确的完成既定动作，安全性是要求继电保护在非设计状态下，能够立即停止动作，从而将损失降至最低。
2、电力变压器保护配置
《继电保护及安全自动装置技术规程》规定：不仅仅要配置差动保护和非电量保护的内部保护装置，还要配置外部以及内部相间的和接地的后备保护，确保变压器的稳定。下面一一进行介绍。
2.1、差动保护配置
差动保护配置的主要元件有：谐波制动元件、异常判定元件和其它元件等等。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，如果超过标准电流，则差动保护装置自动启动，发生动作；（4）对于TA判别元件来说，其作用主要是判断回路情况，当发生情况不正常时发出警报，其闭锁保护是否需要启动可以通过控制元件来决定。差动保护利用的主要是波形识别原理，该原理与谐波制动原理比较是有区别的，特别在二次谐波方面，变压器空载时，可以将故障电流和励磁电流有效区分。空载造成的内部故障，差动保护在短时间内就会启动。
2.2、非电量保护装置
其作用是对内部故障进行有效反映，主要有：绕组温度高的保护装置、瓦斯气体保护装置（包括调压和本体）、压力释放保护（本体和有载调压）、异常油位保护等。
2.3、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。
3、继电保护技术在变压器故障解决中的运用
3.1、盲区故障
关于变压器继电保护技术故障，具体可分为运行盲区故障、操作盲区故障两类。一是运行盲区故障。以电流互感器、低压侧短路故障为例，低压侧母线电流的增加，导致电压偏低，促使低压侧保护装置断开电路，启动主变保护，从而将低压侧母线电压恢复至标准范围。但是，因故障点未采取隔离手段，导致电流在主变输送环节出现障碍，致使低压侧母线电压无法完成自主开放工作，其原因在于：高压侧母线电压的升高，使其主变阻抗能力明显下降，难以快速且及时完成故障点切除工作，从而形成继电保护盲区。二是操作盲区故障。针对变压器运行阶段，检查与维修工作的开展，应以低压侧装置断开为前提，使高压侧装置在主变冲击环节恢复至标准范围，并对低压侧装置实施闭合，结合电流输出，确保变压器稳定运行及故障排查。在此环节，低压侧装置和断路装置若出现漏检、地刀未断开问题，致使继电差动保护无法做出指令行为，即使在低压侧装置稳定运行的前提下，其联动趋势下的电流保护工作也难以发挥自身优势。
3.2、盲区故障排除下的继电保护
3.2.1、优化低压侧后备保护。针对双绕变压器，其中低压侧后备保护流程为：中低压侧短路装置及时发出断开命令，促使高压侧装置在额定电流超出的前提下跳闸，具体情况如图所示。
而三绕变压器，后备保护流程基本与双绕变压器一致，即在电流额定值超出，中高压侧装置可在限定时间内实现跳闸工作，如图所示。
针对此，可依据变压器低中高压侧装置跳闸逻辑，对电流互感器、中低压侧装置故障予以判断，避免在二次短路的情况下，出现变压器主变元件损毁问题。
3.2.2、优化高压侧后备保护。以双绕变压器为例，其高压侧后备保护流程为：基于低压侧装置断开、额定电流超出的情况，高压侧装置可在限定时间内完成跳闸命令；而三绕变压器后备保护为：中低压侧装置断开、高压侧电流超出，则高中低侧装置分别出现跳闸行为。
3.2.3、实际应用。对于变压器继电保护技术实际应用环节，易受到变压器运行方式的影响，而出现继电保护装置误动现象。对此，以变压器运营状况为前提，通过针对性、辅助性措施的运用，将变压器故障进行严格控制。如双绕变电器，若低压侧开关介于冷备/检修状态，而主变元件、高压侧装置保持运行，则应在高压侧装置处设定输入压板，预防低压侧装置位置变化引起的高压侧继电误动保护；三绕变压器还需对高中低侧装置预热问题予以判断，并采用紧密配合的方式，对继电装置保护行为进行规范，使其能够在界限逻辑控制、改善逻辑控制的前提下，对中低压侧装置短路故障实施有效预防，从而降低高压侧过电流现象发生概率。
总之，随着中国特色社会主义市场经济的不断深入推进，电力企业得到了前所未有的发展，电力保障和支撑作用越来越重要，随着电力自动化程度的越来越高，电网规模的不断扩大，对电网的稳定性要求越来越高，变压器是关键设备，起着关键作用，所以在原变电系统中，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，确保不管发生何种故障，均能有效消除变压器故障，确保电力系统的安全性和可持续发展。
参考文献：
[1]王海峰.继电保护技术在变压器故障解决中的应用[J].电子技术与软件工程，2016，21：238+246.
[2]郭晓群.继电保护技术在变压器故障解决中的运用研究[J].无线互联科技，2017，06：147-148.
论文作者:张文军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
标签：故障论文; 变压器论文; 装置论文; 低压论文; 高压论文; 保护装置论文; 继电保护论文; 《电力设备》2017年第17期论文;