摘 要:随着我国经济持续迅速发展，人民对电能的需求也在持续扩大。为了满足人民日益增加的需要，电能系统的输送网络随之不断进步与发展，来使电力系统能够持续安全、稳定地运行。在很大程度上来讲，电力系统的稳定与否应对继电保护设计的性能高低起到了很大的影响。而随着技术科学的持续发展，信息化计算机技术逐渐应用到继电保护工作中来，并越来越发挥着重要的作用。本文根据笔者多年的工作经验，围绕“浅谈电力系统的继电保护设计”这一主题，结合实际情况，对其进行了深入而全面的分析和研究，希望能够对相关工作人员的工作起到一定的帮助作用，并供读者参考。
关键词:电力系统,继电器,继电保护
引言：近几年来，随着我国电力工业水平的快速发展，电网规模与日俱增，且网络的密集程度也有了较为明显的增长。在整个电气系统当中，作为一种极其重要的电气设备，电力变压器继电系统充当着一个负责转换的中间桥梁的角色。电力变压器很容易受到外接负荷的作用，因此在其工作期间可能会出现各种类型的故障，将对电力系统的稳定运行造成直接的影响，甚至会对大容量的变压器造成一定程度的损坏。是以，为使供电的安全、可靠性具有一定的保障，就必须根据具体的工作情况设置相应的继电保护装置。基于此，笔者将从以下几个方面展开论述。
一、对电力变压器所发生故障类型的分析研究
一般情况下，油箱外部发生故障和油箱内部发生故障， 是导致电力变压器发生故障的两大重要原因。而油箱内部发生故障， 往往在变压器的油箱内部发生。这其中，包括匝间短路、低压侧或者是高压测绕组所发生的相间短路等问题，以及铁芯发生绕损现象、接地系统的侧绕组发生断路等故障。必须要注意的是，变压器的内部故障， 一般情况下比较危险。这是由于其内部在发生故障之后， 会伴有电弧的产生。电弧不但会使绕组绝缘受到损害， 烧坏铁芯等。因为变压器和绝缘材料受到了热量，分解之后到产生出来的大量气体，在很大程度上会导致变压器油箱发生严重的爆炸。其后果不堪设想。所以， 就必须要尽快将这些故障进行解决。以杜绝意外情况的发生。而油箱的外部发生故障，往往是由于变压器的绕组所引出线、以及绝缘套管上发生的相间短路和接地短路( 直接接地系统侧)。我们知道，一般情况下，使变压器的运行状态不正常的原因有以下几个方面:
(1)外部的接地断路的过电流和相同的、位于变压器的外部的短路所造成的中性点的过电压以及过电流。
(2)由于负荷远远高出了额定容量，所导致的过负荷。
(3)由于冷却系统发生损坏，所引起的温度过高。
(4)由于油箱发生漏油现象所导致的油面降低。除此之外，还有容量比较大的变压器在额定工作状态时， 其磁通的密度和新芯的饱和磁同密度相接近。在运行状态、方式不正常的状态下，(比如:低频率和过电压) 还会导致变压器出现过励磁的故障。综上所述，这些不正常、不合理的运行方式、状态， 都会让铁芯、绕组、或者别的金属构件产生过热的现象， 使变压器绝缘受到很大的威胁。
二、电力变压器继电保护系统的工作原理与基本组成
2.1 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。根据实际运行情况的不同，继电保护系统发挥保护作用的原理也会有所差别。通过对具体运行状态参数的分析和测量，再找出不同状态下的数据参量，能够判断继电保护系统是否处于正常的工作状态。
2.2 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过研究分析发现，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。
三、电力变压器继电保护设计优化方法
3.1 差动保护设计
将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”是变压器差动保护动作电流设计的原则。如果变压器处于正常运行的状态，那么差动继电器中的电流为其两侧电流互感器CT的二次电流之差，其数值趋于0。如果差动继电器不发生任何动作，那么其保护也不会有任何作为。也就是说，如果在电流互感器二次回路端线，并且变压器处于最大符合的状态下，差动保护是不会产生任何动作的。随着计算机芯片性能的提升，对位于变压器1套保护装置中所具有的主保护以及各侧全部后备保护的两套主变压器微机型保护装置进行了全力开发，其成果已经被广泛应用于实际工程中。
3.2 瓦斯保护设计
除了瓦斯保护可以动作，像差动保护以及其他有关保护设计通常是都不能进行动作的。瓦斯保护主要是依靠气体继电器来实现动作的，其位于变压器油箱和油枕之间的连接导油管中。瓦斯保护主要有两种：①首先轻瓦斯保护动作于信号，然后依照气体的属性，包括：颜色、可燃性、数量以及化学成分来判断保护的理由以及电力变压器继电保护装置故障的性质。根据此有关工作人员则可以及时察觉故障的发生并有针对性地对故障进行相关处理。②首先重瓦斯保护动作于断路器跳闸，然后通过监视确定气体发生的速度，并对气体的不同特征以及相关成分进行剖析，从而根据有关分析间接地推测、判断造成故障发生的原因、故障出现的部位和以及故障的严重程度。
四、保护需要注意的事项
一般性检查。我们知道， 在电力系统中， 检查保护装置， 是最为重要的环节之一。它有着非常大的作用和意义。可是， 在具体的操作过程中，检查工作总是会被人们所忽视。对于这一现象， 我们必须加以重视。一般情况下，检查工作有以下几个方面:(1)必须要使屏障的接地、以及保护屏中各个机箱、在屏内的排铜上面相接。一般情况下， 如果所购买的厂家能够确保其不存在质量问题的话，那么是要检查一下异常情况有无发生就可以了。(2)电压回路、电流的接地工作， 必须要保证其可靠安全， 比如:要是接在了端子箱的上面， 就一定要对端子箱进行仔细检查，确保其安全可靠。(3)定值区问题。定值区在计算的保护工作中， 是一个非常好的有点。它能够在很多个区域内进行定值工作，这样， 不但使电网的运行方法得到了很大程度上的方便， 而且， 在更改线路的时候，也能有一定的作用。
结束语：总而言之，从以上的分析当中我们不难看出，电力变压器继电保护系统在整个电力系统之中占据着十分重要的位置。因此，相关工作人员对于电力变压器继电保护系统当中可能存在的故障与问题应该及时进行解决，以充分保证电力系统的正常运行工作。与此同时，通过以往的工作经验以及调查研究，我们会发现，二次回路故障和电流互感器故障等问题是电力变压继电保护系统中最容易出现的问题。对此，相关技术人员应针对这一方面进行积极的研究和改进，这一举措将具有重大的现实意义。
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论文作者:王庆东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/13
标签：变压器论文; 故障论文; 发生论文; 继电保护论文; 电力变压器论文; 电力系统论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第24期论文;