关键词：电力变压器；继电保护技术；故障；可靠供电
1简述电力变压器继电保护技术
继电保护技术主要是为了保障电力系统的有效运行，保障其运行的安全性，保障电力运行过程中能够及时对故障问题排查的一种技术，电力变压器的继电保护技术主要具备以下的作用：
第一，当电力变压器系统出现一些异样的信号，状态发生改变，或者有一些动作信号产生的时候，继电保护技术能够第一时间对这些信号进行排查，做出相应的反应，能够对整体的供电系统进行保护，大大减少危险的发生。第二，当变压器设备自身出现一些异常情况，或者变压器发生问题故障的时候，继电保护技术能够及时的断电，切断电力变压器，这样就组织了变压器自身的故障对整个系统产生影响，也能够减少事故的发生。第三，电力变压器的继电保护技术，也能够尽可能的从源头上避免很多问题的产生，变压器的继电保护也可以保证一旦发生故障的时候不用大面积的停电，减少了很多的经济损失，为整个电网的平稳运行打下了坚实的基础。
继电保护自身的反应需要具备极强的敏锐性，及时性以及稳定性、可靠性，这些特质能够可靠、迅速的做出反应，同时还需要具备当故障问题产生的时候能够第一时间进行功能选择的特性，将故障尽可能的控制在一定的区间范围内，不妨碍无故障部位的正常运行。
2电力变压器的故障
大量运行经验表明，油浸电力变压器的故障通常可以分为两种：即内部故障和外部故障。内部故障为发生在变压器内的各种故障，主要有：各相绕组之间发生的相问短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。 外部的故障问题一般是指表压器外部产生了一些故障，例如变压器的外壳形状改变，变压器绝缘体损毁，油箱外的引线混乱搭接，这些外部的问题都会对电力变压器造成影响，严重的甚至会影响到继电保护，进而出现一些严重的事故。
从性质上，变压器的内部故障一般又可以分为热故障和电故障，热故障通常为变压器内部局部过热、温度升高。根据其严重程度，热性故障常被分为轻度过热（一般低于150℃）、低温过热（150～300℃）、中温过热（300～700℃）、高温过热（一般高于700℃）四种故障隋况。而电故障通常指变压器内部在高电场强度的作用下，造成绝缘性能下降或劣化的故障。根据放电的能量密度不同，电故障又分为局部放电、火花放电和高能电弧放电三种故障类型。
3电力变压器继电保护配置原则
（1）针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作予信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器。（2）应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器。（3）对110kV及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸。（4）对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸。（5）对变压器温度升高和冷却系统的故障，应按变压器标准的规定，装设作用于信号或动作于跳闸的装置。（6）为防御长时间的过负荷对设备的损坏，应根据可能的过负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于信号。
4电力变压器继电保护装置配置分析
4.1瓦斯保护
瓦斯保护是变压器的主要保护，能有效地反应变压器内部故障。轻瓦斯继电器由开口杯、弹簧触点等组成，作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、弹簧触点等组成，作用于跳闸。正常运行时，瓦斯继电器充满油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，弹簧触点断开。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当变压器内部故障时，故障点局部发生过热，引起附近的变压器油膨胀，油内溶解的空气被逐出，形成气泡上升，同时油和其它材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。
当故障轻微时，排出的瓦斯气体缓慢地上升而进入瓦斯继电器，使油面下降，开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动，使干簧触点接通，发出信号。当变压器内部故障严重时，产生强烈的瓦斯气体，使变压器内部压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移劝，使干簧触点接通，作用于跳闸。
4.2过负荷保护
过负荷发生时大多三相对称，依旧可以运行一段时间，但不允许长时间过负荷运行，一般使用单个电流继电器检测单相电流，经一定延时作用于信号，报警给工作人员。过负荷保护装置的安装要根据不同的负荷隋况和变压器用途来选择，对于双绕组升压式变压器应安装在发电机侧，对于降压变压器应安装在高压侧，对于直接带负荷的三绕组升压变压器一二次侧均应安装电流互感器，对于三绕组变压器如果三侧均有源，均应装设过负荷检测装置。
4.3差动保护
这是一种按照电力系统中，被保护设备发生短路故障，在保护中产生的差电流而动作的一种保护装置。常用做主变压器、发电机和并联电容器的保护装置，按其装置方式的不同可分为：（1）横联差动保护：常用作发电机的短路保护和并联电容器的保护，一般设备的每相均为双绕组或双母线时，采用这种差动保护。（2）纵联差动保护：变压器的纵差保护是反应相间短路、高压侧单相接地短路以及匝间短路的主保护，其保护范围包括变压器套管及引出线。此外，比率制动特性差动保护简单说就是使差动电流定值随制动电流的增大而成某一比率的提高。使制动电流在不平衡电流较大的外部故障时有制动作用。而在内部故障时，制动作用最小。差动回路的不平衡电流，随着短路电流的增大而增大。
4.4接地保护
对于中性点直接接地的电力系统中，发生接地故障的几率很高，变压器接地故障也时有发傻鞲。一般采用零序保护装置来检测接地故障，同时接地保护可以作为瓦斯和差动等主保护的后备保护或相邻电力设备的后备保护。接地保护最主要的为了防止当绝缘老化，箱体可能带电时人员不小心接触到外壳造成事故。
5电力变压器继电保护的应用
5.1软件系统应用
由于当今电力企业都是采用智能电网、智能变电器，因此也实现了软件操控的方式。软件系统功能主要包括信息查询、处理“三遥”数据、分析定时记录、故障警报、系统运作状态等。通过加强二次设备实验记录和定值，继电保护负责人员需要保障数据记录的准确性，认真填写、整理相关数据，从而实现电力变压器继电保护信息共享，为其他部们提供更加便捷的查询服务。软件系统还能够连接数据库、图像库，并通过系统计算反应出图像中二次设备的缺陷以及故障，实时分析电力变压器继电保护装置的运行状态。从当今我国电力行业发展趋势分析，未来继电保护系统会逐渐从自动化转向智能化方向发展，也就是通过系统编程，使计算机终端对电力系统进行全程控制，工作程序记录、运行数据记录、信息采编、数据共享等都由计算机自主完成，并能够处理非硬件问题，进一步降低人工劳动力的投入量。
5.2建立数据仓库
利用继电保护技术建立数据仓库，有别于传统的数据库，数据仓库所存储的数据量更是惊人的，数据之间组合的形式也更加的多样，该技术的运用还能够对各种接口的状态进行存储，保障其性能的完整，也对存储的数据具有极强的处理能力。继电保护技术还可以在处理这些数据的时候选择适合的方法，保证数据的完整，同时对用电客户的使用范围可以做出一定的限制，避免高峰时期的拥堵。
6结语
随着电力变压器继电保护技术的发展，其在电力行业的应用日渐广泛，将推动电力行业的快速发展，推动社会进步。今后还应进一步加强对电力变压器继电保护技术的研究，促进技术革新。
参考文献：
[1]电力变压器的常见故障及诊断[J].杨玉虎.华北国土资源.2017（05）
[2]对当前继电保护运行方面几个问题的分析[J].王睿.通讯世界.2017（24）
论文作者:宋国栋
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
标签：变压器论文; 故障论文; 继电保护论文; 电流论文; 瓦斯论文; 电力变压器论文; 绕组论文; 《中国电业》2019年 19期论文;