（国网湖北省电力公司来凤县供电公司 湖北恩施 445700）
摘要：随着我国电力工业的快速发展，电网系统的规模不断壮大，电力变压器时刻受到外接负荷的影响，系统短路故障随时威胁着电力系统，所以各种类型的故障和不正常的工作状态随时可能在电力变压器的运行中发生。它的故障和不正常的工作状态严重影响着电力系统的安全运行。在电力工业飞速发展的今天，对继电保护提出了更高的要求，因此，本文就确保电力系统得以安全的运行进行探讨，分析加强电力变压器继电保护装置的方法，以供参考。
关键词：电力；变压器；继电保护；措施
引言
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，这必然会对电力系统安全、稳定、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。
1继电保护的概念
在研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况时，需要探讨应对事故的自动化措施。由于这些措施主要用带有触点或辅助触点的继电器来保护电力系统及其元件，例如线路、发电机、变压器和母线等，使之免遭损害，所以称其为继电保护。
2变压器继电保护基本原理
变压器继电保护主要靠继电保护装置来完成。其基本原理为，继电保护装置能够对受保护区域内的故障做出适当的反应，提示维修人员设备存在安全隐患。继电保护装置要能够正确地判断故障，不能误动或拒动。出现故障的变压器和未出现故障的变压器的电气量发生巨大变化，其中电流和电压是主要表现。发生故障后，继电保护装置显示，变压器系统的电流瞬间增大，变压器正常运行状态下，电流在额定电流范围内。而故障发生后，很可能造成系统的短路，电流值迅速上升并且远远超过额定电流值，容易造成系统内部零件烧毁。与此同时，电压会降低，并且越接近短路点，电压值下降越多。与正常运行相比，故障下的变压器系统电流与电压之间的相位角增大。最后，故障状态下的系统会出现阻抗上的变化，也就是电压与电流的比值减少，无法维持设备的正常运行，从而造成电力系统停止工作。
3继电保护的特点
3.1可靠性
继电保护具有较高的可靠性，这主要是由于继电保护配置十分合理，而且质量、技术和性能都处于较高的水平，同时做好日常继电保护运行的维护和管理工作。特别是信息管理技术在继电保护系统的方法库和数据仓库中的广泛应用，为继电保护系统维护和升级带来了较多的便利。同时信息管理系统在运行过程中采用集中运输的方式，完全区别于传统的分散式运输，在这种情况下，即使某个工作站出现故障，也不会对整个信息系统的正常运行带来不利影响，有利于继电保护系统安全、可靠的运行。
3.2实用性
引发变压器故障的原因多种多样，我国地域辽阔，南北跨越多个不同的气候带，因此，不同地域的变压器外部环境也存在着较大的差异，但是经过系统的数据分析和案例分析，可以将所有故障归纳为相应的几大类型，进行数据存档。所以，在继电保护装置运行过程中可以通过这些数据的分析，对常见的一些故障进行有效解决。能够及时排除故障，使故障处理得当，操作性强，正是这些重要因素使其不断的得到广泛运用。
4电力变压器常见故障类型
4.1瓦斯保护故障
瓦斯保护故障主要分为轻瓦斯误动和重瓦斯误动。其中，轻瓦斯误动的原因主要有气体继电器内油中存在较多空气集聚、气体继电保护回路接线错误、端子排二次电缆短路等；而重瓦斯误动的原因主要有二次回路短路、气体继电器接线盒进水、气体继电器渗油、输油泵起动时冲击油压过大等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.2差动保护故障
差动保护主要针对电力变压器出线端的相间故障，差动保护装置可以对变压器输入端以及输出端的电流数值进行分析，从而判断其是否存在故障。在变压器正常运行或者是外部出现故障时，流入继电器的电流是两侧电流的差值，数值较小，此时继电保护装置不动作；当变压器内部或外部出现故障时，流过继电器的电流大于正常时的电流，差动保护动作。
4.3绕组故障
在变压器的生产制造过程中，如果绕组采用纠结式或纠连式绕组结构，则当连线与段间纠结线接头之间接触不良时，就会出现局部过热的问题，从而破坏匝间绝缘，出现匝间或相间短路故障，绕组导线质量不良是造成相邻匝直接接触而发生短路的主要原因。变压器在运行过程中，容易发生外部短路故障，受到短路电流冲击，特别是近区出口短路冲击，绕组某一段的导线可能发生错位，这种错位可能不会立刻导致故障。但是，在运行中，变压器不断的振动、相邻错位线匝间绝缘磨损等因素很可能导致最终被击穿，从而发生匝间短路。
5故障控制措施
5.1瓦斯保护
该保护在变压器运行中较为常见，是一种电力变压器内部保护装置，以瓦斯气体为主。瓦斯保护的目的是保证电力变压器油箱内部的气体可以及时排出，防止油箱温度突然上升，并且确保了绝缘油的基本性能，防止出现漏电和短路等安全隐患。针对不同的变压器故障，瓦斯保护的原理不同。在正常运行状态下，变压器信号由油箱的上触点连通中间继电器发出，当系统存在故障时，则警报信号由油箱的下触点连通信号回路发出，并辅以跳闸应急处理，此时可以确保故障的正确预警，并且降低了故障的可能范围，提高了故障排除和维修的效率。
5.2差动保护
变压器差动保护包括比率制动差动保护、差动速断保护。一般情况下，比率制动差动保护能够应对变压器故障，但在变压器发生严重内部故障时短路电流过大，电流互感器饱和，高次谐波分量太大，这种情况下启动差动速断保护，在差动电流过大时无制动量瞬时动作，动作时间较短，此时电流互感器还未严重饱和，因此能够准确切除故障。差动速断保护整定值需躲过最大不平衡电流以及励磁涌流，在变压器正常运行中能可靠不动作。
5.3后备保护
过电流保护是后备保护装置中常见的一种保护，是为了防止变压器外部短路引起的过电流而装设的，当变压器差动（或速断）等快速动作保护拒动时，则由过电流保护经整定时限后，断开变压器各侧的断路器。过电流保护可以和复合电压配合使用，复合电压的使用在最新的变压器微机保护中更具有灵活性，可以简单的实现并联变压器各侧的电压，如果对某侧的电压互感器进行检修，可以利用压板对本侧的电压进行投退操作，从根本上改善变压器某侧保护失去电压造成失去闭锁的问题。过负荷保护主要是为了防御变压器过负荷，而造成异常运行或由于过负荷而引起的过电流。该保护只要接入一相电流，用一个电流继电器来实现，并经过一定延时后动作于信号，或延时跳闸。
结束语
电力变压器作为电力系统不可缺少和替代的重要电气设备，如果发生故障后不能得到迅速正确地处理，将会给整个系统带来严重的影响，因此对电力变压器的继电保护提出了非常高的要求。
参考文献
[1] 薛蓉. 电力变压器继电保护的研究[D].青岛科技大学,2016.
[2] 常小亮,时运瑞,梁秋影. 电力变压器的继电保护[J]. 低碳世界,2016,01:38-39.
[3] 李冰. 浅谈电力变压器的继电保护[J]. 黑龙江科技信息,2016,17:1.
[4] 曾黎玉. 电力变压器继电保护配置及常见故障分析[J]. 低碳世界,2016,21:39-40.
论文作者:李俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/7
标签：变压器论文; 故障论文; 电流论文; 继电保护论文; 电力变压器论文; 瓦斯论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第2期论文;