关键词：电力；变压器；继电保护；设计
伴随着经济的迅速发展，我国的电力工业发展迅速，电力已走进了现代社会的方方面面，离开了电力，所有的家用电器将会停止运转，人们的日常生活将无以为继；工业系统更是少不了电力的支持，几乎所有的机械设备都需要电力的支持，因此维持电力的正常运转，十分重要。在现代电力系统中，变压器的作用十分的重要，电力变压器在供电系统中，可以有效地调节电气输出电路中电流的变化，相当于供电系统中的“自动开关”，起到自动调节、安全保护、转换电路等作用，因此一旦电力变压器发生故障，将直接影响供电系统的运行效果。但是在现实的运转中，电力变压器经常会出现各种突发性的故障，危及电力的正传运转，因此做好电力变压器的继电保护设计，维持变压器正常运转，十分重要。
1.电力变压器异常运行情况和较为常见的故障
通常在电力系统中，常见的电力变压器故障主要分为外部故障和内部故障两种，这两种的原理是存在着本质上的区别的，外部故障主要是指从油箱外部引出线与绝缘套之间部位发生的故障，而内部故障就是变压器内部出现的故障，变压器不能再通过动作摩擦来切换，这样就导致变压器无法正常工作。所以变压器在运行过程中，不仅要具备长久的稳定性，还要确保设备的完好性。在电力变压器正常运行时，容易受到多种因素的影响，也许是自然因素，也有可能是设备本身的问题，设备运行时间较长，年久失修，导致变压器内部器件损坏，同时电力变压器都具备保护提示功能，当故障发生时，会有一个延时保护，但是当变压器运行过热时，也许就会对延时保护装置造成损坏，直接导致保护功能的消失，所以说电力变压器的稳定性也包含几个方面，对于设备的后备保护相当重要，可以减少故障时电流的冲击，避免电力变压器的整体损坏。
由于缺乏继电保护装置，变压器在异常运行时也许不会报警提示，但是长期异常运行可能会导致电力变压器内部的金属构件温度过高，也会加快对变压器中绝缘层的磨损，这样就会大大降低变压器的使用寿命，同时也会直接导致其他变压器故障的出现，所以继电保护装置在电力变压器中十分重要，可以对变压器进行必要的保护，及时切断电源。
2.电力变压器继电保护系统常见故障的种类
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
继电保护系统的核心组成部分就是系统的电压互感器部分，这一部分发挥着排除电力系统之中过高电压的作用。一般情况下，电压互感器会承受着相对数值比较大的电阻负载，与此同时，电压互感器上所承受的二次电压的数值和所承受的一次电压的数值有着正比例关系，如果在这样的背景下，出现了电阻数值下降的情况，就很有可能导致电压互感器出现短路问题。一般情况下，电压互感器出现故障问题主要集中出现在开口的三角电压的数值不稳定之上，由于电压互感器内部的铁芯之中很容易因为电压的升高而出现线性不稳的问题，因此，面对这种故障问题的时候，就需要注意电压互感器的回路短路问题。
2.2电力变压器产生绕组故障
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，从而破坏匝绝缘，出现匝间或段间短路故障，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。在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问题。但是，在变压器运行过程中，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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器绕组用绝缘垫块隔开线段，若变压器绕组轴向压紧力裕度不够，绝缘垫弹性降低，在变压器运行过程中的振动，可能会造成绕组导线错位，进而引发匝间短路。如果变压器长时间运行在过负荷状态，则变压器温度会逐渐升高，加速变压器内部绝缘劣化，匝绝缘降低最终会造成匝间短路。在变压器在分接切换时，由于失误造成分接错位，或分接调整不到位，就会发生绕组对地短路，导致绕组匝间故障。如果变压器储油柜、套管或油泵密封不良，吸湿器硅胶失效，水分侵入到绕组绝缘中，也容易造成匝间短路。
2.3电力变压器继电保护系统电流互感器的故障
由于继电保护系统内部的电流互感器是通过电磁感应原理而制作完毕的，电流互感器存在的主要作用也是将原先数值较大的电流转换成为数值较小的电流。针对这样的情况，不难看出，如果电流互感器内部的绝缘部分出现破裂的问题，就很有可能会出现电流窜出等问题，严重影响到电力系统的正常运行。
3.电力变压器继电保护的设计方案
电力变压器在整个电力系统中的作用非常重要，因此它的稳定运行，直接关系到电网的安全，针对变压器经常出现的故障，继电保护装置可以有效的检测到电力变压器的运转状态，及时的将出现的问题反馈给相关的维修人员，在有重大的故障时，及时的切除问题设备，保障电力系统的安全稳定。
3.1瓦斯保护装置
前面讲到，电力变压器常见的故障分为油箱内部故障和外部故障，瓦斯保护装置就是针对油箱内部问题进行检测和保护的设备。瓦斯保护装置主要的工作部分是气体变压器，当油箱的内部由于各种原因出现内部温度过高时，它可以保证油箱内部的温度保持正常，及时的排出多余的高温热量，瓦斯保护装置分为两种，轻瓦斯保护和重瓦斯保护，轻瓦斯保护的主要作用体现在它能够及时的检测内部气体的各种状况，并传达给工作人员，帮助其判断出现的问题；重瓦斯保护主要体现在油箱内部出现重大问题时，可在发出故障信号的同时，可以传出信号，直接的切断电闸，保护电力变压器，等待维修人员排除故障。
3.2回路拆除法排除电力变压器继电保护系统的故障
由于二次回路故障问题是电力变压器继电保护系统很容易出现的问题，还能有效的确定二次回路故障问题出现的位置是解决这一故障问题的关键部分。针对这样的情况，可以使用回路拆除法排除继电保护系统故障问题。具体来说，就是在检查电力变压器继电保护系统的过程之中，首先按照二次回路的顺序进行对电力变压器继电保护系统的拆除工作，在逐步的将拆除下来的部分安装回去，最终有效的找出故障存在的位置，以解决电力变压器继电保护系统中存在的故障。
3.3过电流保护
瓦斯保护装置的主要工作是针对油箱的内部状态，如果是油箱外部出现了问题，那么瓦斯保护装置就无能为力了，而过电流保护则可以检测到油箱外部出现的故障问题，可以成为瓦斯保护与差动保护的另一个后备保险装置，在外部的出线与绝缘套管出现问题导致短路，出现电流过大时做出检测，电流检测装置如果检测到不正常的电流数值时，就会发出故障信号，帮助维修人员及时处理问题，排除隐患。
结论
综上所述，在整个配电变压器运行中，继电保护设计是否科学合理将直接对整个电力系统的安全高效运行带来影响，因此，为了确保继电保护设计的科学合理性，设计人员应该在日常工作中切实加强有关专业技术知识的学习，确保配电变压器的继电保护设计的科学性，并且采取有效的设计措施，切实掌握其设计要点，提高电力服务水平。
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[3]周宝忠.电力变压器继电保护技术的应用实践[J].科技、经济、市场，2014（11）：173.
论文作者:罗锦鹏
论文发表刊物:《河南电力》2018年12期
论文发表时间:2018/12/3
标签：故障论文; 电力变压器论文; 变压器论文; 继电保护论文; 绕组论文; 瓦斯论文; 电压互感器论文; 《河南电力》2018年12期论文;