摘要：变压器的稳定运行在整个电网运行过程中有着极为重要的意义，所以变压器后备保护十分重要，但是在当前的变压器后备保护中依旧存在着一些问题严重影响着变压器的可靠运行，本文从变压器后备保护存在问题着手，分析变压器的常规后备保护措施，并对基于负序电流的变压器后备保护进行分析研究，提出相关的改进方案，以促进变压器后备保护功能的完善。
关键词：负序电流；变压器；后备保护；改进方案
一、变压器后备保护存在的问题
1、复合电压启动后备保护问题
在一般情况下，对于联络变压器和降压变压器而言，其高压侧都需要配置一个过电流保护装置，而且需要注意的是整个变压器的额定电流要远远小于其进行过电流保护过程中的设定值，往往低电压的定值要在0.7 Ue以下。在这样的条件下，因为一旦出现低压侧的漏抗较大就会出现很多问题。首先需要注意的当三相故障发生在出口附近和低压侧母线的时候，就会造成一些复合电压启动的时候一些过流保护元件不能灵敏的运作。此外因为有的时候电抗很大，高压侧过流元件在进行低压侧故障判断的时候灵敏度还是不够，在进行故障切除的过程中也会因不返回而造成误动，最后还可能造成过流保护动作时间过长。
2、负序电流与单项低压启动的后备保护问题
当前，因为不对称的故障会采取利用负序电流的保护法，对于一些低电压启动的情况经常采取过电流保护法。所以如果出现变压器存在较大的低压侧漏抗的情况，当出现三相故障产生的情况在出口附近或者低压侧母线的时候，就会造成诸如高压和中压的一侧存在一个较高的残压的情况，这样的话，元件的灵敏度也会无法达到预定的要求。而且在整个计算采取负序电流元件的时候，往往会造成计算复杂和比较长的动作时限。
3、相间阻抗保护问题
当出现变压器的高压侧或者是出现中压侧的相间短路后备是利用配置一些相应的阻抗保护而实现的时候，对于阻抗继电器进行测量的元件往往是一些接线阻抗继电器而且是需要一些带有偏移性的继电器。若是出现Y-Y接线形式的变压器，在那么在变压器的两侧出现的电流和电压往往不存在相位的转换关系，那么短路的阻抗可以利用阻抗继电器相关的值来进行正确测量;若是利用Y-d接线的变压器，那么在其两侧往往会出现相位的转换，这个时候短路的阻抗就无法正确进行测量了，这样就有可能造成整个后备的保护设备的灵敏性没有其应用的价值。
二、变压器的常规后备保护措施
比较常见的有过电流保护，变压器的过电流保护的机制就和保护线路的过流功能比较相似，主要是依照其最大的负荷电流是否能够完全做到保护启动的电流。对于其最大负荷电流的设置可以参考以下条件来进行具体的考虑，需要注意的是必须取其最大值:第一，对于一些进行并列运行的变压器而言，需要注意的是当出现最大容量变压器被整体切除的时候，其他的变压器往往会出现的过负荷现象;第二，对于降压变压器而言，也需要注意把整个电动机在进行自启动的时候的变压器最大电流进行核算。这样可以利用过电流保护的设备，就能够对整个最大负荷电流进行整定的工作，但是利用这样的方法往往会造成电流较大的情况，其灵敏度是无法进行满足的。另外还有低电压启动时的后备保护和复合电压启动时的后备保护等几种形式。
三、基于负序电流的变压器后备保护改进方案
软件往往会在保护功能的基础上增加一个三段式的负序电流保护设置。在一些装置里面增加一个这样的保护后，需要进行2个方面的慎重考虑:首先是怎样避免整个负序的电流保护在电流互感器出现二次回路断线的情况时发生误动的现象;其次，如何对整个负序的电流保护进行严格的整定作用。下面是对于这两个问题的详细阐述。
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1、保护功能的改进
在进行主变中低后备保护的过程中，往往需要设置三段负序电流保护，每段都必须设计一个时限。在设置整个负序电流的保护遥信系统的硬压板和遥控的软压板的过程中，需要注意每段负序电流保护出口都必须可以进行单独的整定。整个三段法负序电流保护的相关动作信号是利用保护转遥信的方式独立上送的。这样负序电流就能够利用控制字的选择经负序电压进行闭锁。
2、避免CT断线后发生误动的方法
避免在出现CT断线后发生误动的手段有以下几种:首先是通过零序电流来闭锁的方法;其次是通过负序电压的方式来进行闭锁;最后是通过负序电流的大小变化来进行闭锁。下面逐一进行系统介绍。
2.1 通过零序电流进行闭锁
在CT出现断线的时候虽然依然有负序电流的产生，但同时也产生了一些零序的电流，而这个时候，往往两相和三相短路的时候都没有出现零序电流，所以通过零序电流便可以轻松进行电流互感器的二次回路断线和闭锁的操作。
2.2 通过负序电压进行闭锁
在CT发生断线的时候，虽然依然有负序电流会产生，然而不会产生负序的电压。在出现两相短路的时候往往会有负序电压产生。这样就可以利用负序电压大小来进行是否应该进行CT二次回路断线闭锁的判断。
2.3 通过负序电流大小进行闭锁
如果不通过零序电流和负序电压进行计算，仅利用负序电流大小的值也可进行负序电流是否由一些故障引起还是由于CT断线引起的判断。在设备正常运行的时候，整个三相电流的值是对称的，设在这个时候的电流幅值大小为Ip，我们可以利用对称分量法来进行判断，如果出现CT一相断线或者两相断线的时候，那么产生负序电流的大小的值均为Ip。如果出现两相短路的时候，若其中的A相电流为1Ip。如果B与C两个相位的电流值的大小相等，而且相位是相反的。这个时候其负序的电流值的大小就大约是1.73功。如果出现三相短路的时候，假设其中A相的电流值是1Ip，如果B和C这两个相位的电流大小均只有0.5功，而且这个时候其相位和A的相位是相反的，而且负序的电流的值是1.5 Ip。因此只要进行负序电流和其中的三相电流最大值进行比较，就可以基本概念“负序电流的值是否大于1.2倍最大相电流”来进行是故障造成负序电流还是由于断线出现的负序电流。
结束语
综上所述，在电网系统运行过程中，变压器的稳定运行直接决定着整个电网设施的可靠运行情况，但是近些年在变压器运行过程中经常发生变压器故障问题，给相关企业带来了严重的损失。在变压器运行过程中造成变压器故障的原因有很多，但是要有两种，分别是变压器工作时间太长造成相关线路断路器拒动和变压器高压侧相间无法敏感感知低压侧的故障，所以必须对变压器相间进行有效的后备保护，不断改进保护方案，降低变压器发生故障的概率，促进整个电网运行的可靠性与安全性。本文对基于负序电流的变压器后备保护改进方案进行了初步的探讨分析，希望能够给相关人员在具体的变压器后备保护工作中提供一定的参考依据。
参考文献
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论文作者:鞠飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/6
标签：电流论文; 变压器论文; 断线论文; 电压论文; 阻抗论文; 相位论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第2期论文;