【技术解析】电力变压器继电保护技术的应用实践

不管是什么电力系统，运行都和变压器设备有很大的关系，因此，若想要保证电力系统能够正常运行，就必须保证变压器设备的安全。由于外界因素，电压器在运行中还是会发生故障，所以要采取措施对这些故障进行解决和处理，同时还要采取方法对变压器常见的故障进行预防，若是对故障处理得不及时，就会影响电力系统的运行安全。

来源： 变压器技术杂志 ID：bianyaqijishu

1、 电力变压器继电保护概况及发生故障的原因

1.1 电力变压器继电保护概况

电力系统在运行中，为了保证系统能够正常运行以及供电的可靠性，就要实行继电保护。当电力系统异常工作或者发生故障时，就可以在最短的时间以及最小的区域内，从系统中切除故障设备，或者让电力系统发出信号，让值班人员对电力系统的故障进行维修。确保用户能够正常使用电，减小对人们生活和工作的影响。继电保护装置有四项性能，一是灵敏性，指用灵敏系数表示反映故障的能力。二是可靠性，指不发生拒动作。三是快速性，在发生故障和异常时，能够快速地解决。四是选择性，切除故障，让故障在最小的区间进行，最大限度的对没有发生故障的部分继续供电。在对继电保护方案进行选择时，除了要注意以上几点，还要保证其经济性，不仅要考虑运行维护的费用和对保护装置的投资，还要考虑因为装置不完善导致的误动或者拒动从而造成的经济损失。

1.2 电力变压器继电保护故障原因

根据以往的运行经验，可以得出电力变压器的故障一般分为两种，一种是内部故障，另一种是外部故障。

内部故障主要是在变压器内出现的故障，比如绕组之间有短路发生、引出线或者绕组通过外壳而发生的接地故障等。

外部故障则是因为变压器油箱外部的引出线以及绝缘套管发生故障，比如绝缘套管破碎而导致接地短路，因为引出线发生了故障从而导致绕组变形等。

变压器内部故障根据性质可以分为电故障以及热故障。所谓热故障，通常表现在变压器中温度升高或者局部过热。一般情况下，热性故障一般有四种故障情况，当温度小于一百五十摄氏度时，为轻度过热;当温度在一百五十到三百摄氏度时，为低温过热;当温度在三百到七百摄氏度时，是中温过热;当温度高于七百摄氏度时，为高温过热。所谓电故障主要指的是变压器内部因为高电场强度导致绝缘性能劣化或者下降的情况。电故障根据放电能量密度的不一样，分为火花放电、局部放电以及高能电弧放电。

2 、电力变压器保护作用

2.1 瓦斯保护的作用

变压器中的主要保护措施是瓦斯保护，变压器油面降低以及变压器油箱内的故障都由瓦斯予以反映。当变压器出现轻微故障时，就会出现油面下降的现象，轻瓦斯会有信号发出，而当瓦斯有严重故障发生时，会有大量的气体产生，重瓦斯也会有跳闸的现象。

变压器内部发生故障时，故障局部会有发热的情况产生，这样一来，在附近的变压器就会发生油膨胀的现象，空气被放出，形成气泡逐渐上升，而其他材料和油会在放电等作用下产生瓦斯，从而让油面下降。

故障很严重时，产生瓦斯气体之后，增大了变压器内部的压力，从而让油流向油枕方向，挡板会在油流冲击时对弹簧的阻力进行克服，从而让磁铁朝干簧移动，接通干簧的触点，这样一来，就会发生跳闸的现象。

2.2 差动保护的作用

差动保护是对变压器的主保护，主要是对变压器的引出线以及绕组的故障进行反映，变压器的各侧断路器它都可以跳开。根据装置不同，差动保护可以分为以下几种：

1)横联差动保护常常用于并联电容器以及短路保护中，当设备采用双母线以及双绕组时，就会采用横联差动保护;

2)纵联差动保护主要是对短路以及匝间短路等进行反映，保护范围主要包括引出线和套管。

2.3 变压器的电压以及电流保护的作用

当变压器的外部有故障发生时，就会产生过电流;在变压器的内部有故障时，就会产生差动保护以及瓦斯保护的后备，在变压器中，应该安装电流保护装置。根据变压器容量以及系统短路电流的不同，对不同的保护方法进行选择。

2.4 后备保护作用

主变压器在运行时有阻抗较大的特点，因此，主变压器在低压侧时有故障出现，对高压侧的运行不会产生影响。高压侧的稳定性对电压闭锁的保护功能可以有效地实现。但是在主变故障在运行时发生异常的情况下并不能及时的做出反应。因此，主变压器在运行时，要做好后备保护措施，可以采用高压侧和低压侧并联开放的方式，让闭锁回路的开放具有灵活性。

3、 电力变压继电保护的特点

3.1 具有可靠性高的特点

电力变压器继电保护系统中的信息管理技术具有可靠性高的特点，因为它采用了方法库以及数据仓库的方式，因此为系统的升级以及维护提供了方便。以前信息管理系统在运行过程中，是采用的分散式，将信息传输给各个级别的用户，而如今则是集中在网络中心的规则库以及数据库中。若是有一个客户的工作站有问题出现，有损坏的现象发生，对信息系统的运行状态也不会有影响。站在软件开发商的角度上来看，系统的升级以及换代只用在方法库上进行，让整个过程都更加的方便和快捷。

3.2 具有实用性强的特点

生产运行过程中的一些问题可以对数据的共享和使用进行解决，对分析和数据进行统计，因此具有实用性，在一定程度上，可以提高保护电力变压器运行的水平。

3.3 可以对远程进行监控

微机保护装置有串行通行等功能，因此可以以通信的方式联络远方变电站的微机监控系统，从而让微机保护有远程监控的特点，这样一来，在变电站没有人时，也可以对继电保护系统进行监控。

4、 电力变压器继电保护技术

电力变压器的继电保护主要表现在，当变压器的内部有故障发生时，因为电压、电流以及油温或多或少都会发生变化，通过这些变化对电力变压发生故障的范围以及性质进行判断，从而对这些故障进行解决和处理。

在设计保护设备时，对机电保护装置的规范和标准要认真落实，按照国家颁布的政策要求进行设计。在设计以及选型时要严格把关，从而保证继电保护的协调和统一。

在进行维护时，对继电保护的执行情况以及定值计算要重点检查，确保保护装置定时是按照规范、标准以及要求正确投入的。对继电保护定值要认真验算，对母差保护、差动保护以及纵联保护等进行校对和核算，保证其选择性以及可靠性。巡视检查端子箱以及继电保护装置，对继电保护装置的运行状态要重点检查。通过对线路的纵差保护以及母差保护进行在线监测，判断它们是否有异常现象发生。对户外设备进行检查，判断它们是否做好了防雨以及防尘的措施，为了让保护装置能够发挥出它最大的作用，就要保证保护装置在投入运行时没有任何缺陷。

除此以外，根据电网运行的方式，对变电站投入保护装置的方式进行检查，判断二次回路以及自投装置是否是完好无缺，确保其正确投入。

5、 电力变压器继电保护的应用

5.1 软件应用

软件应用功能主要是查询二次信息，分析处理“三遥”数据，比较以前的定时记录，对故障以及施工等报警事件进行响应和指示，统计动作次数和时间。管理二次设备实验的记录以及定值，让继电保护人员将数据认真、准确填写，从而让其他部门在共享和查询时更加方便。软件应用还有连接图像和数据库的功能，并且在图像中对二次设备的缺陷以及故障进行反映，对保护装置的运行进行分析。对一次装备的参数接口进行设置，还可以查询一次主接线图。

5.2 方法库以及数据仓库

与传统的关系数据库相比，数据仓库的数据组织形式更加多样，它不仅对非结构性接口、应用程序接口以及动态存储等方面有很强的性能，还具备对数据进行处理的能力。

方法库指的是可以对大量处理方法进行存储以及封装的规则库，也是关于应用程序软件的集中表现方式，对数据的完整性可以有效地保证，同时还能对客户的使用范围进行限制。

5.3 系统建立的模式

随着社会的发展和进步，计算机技术已经被广泛地运用到各个领域，信息资源的利用对于企业的发展有很大的影响，因此在电力变压器继电保护管理系统中，对这一点要十分注重，从外部空间收集可以用到的信息数据，也可以将信息数据提供给外部空间。因特网模式是近年来进行系统模式建立的主要模式。

6、 结论

综上所述，可以看出对电力变压器的保护十分重要，它不仅能预防事故还能缩小事故发生的范围，从而提高系统运行的可靠性。变压器是电力系统中十分重要的电器设备，它具有结构可靠以及故障小等特点。电力系统安全、正常地运行离不开电力变电站，它对功率的传输有一定的影响，可以减少同等级以及同一段线路功率传输的电流量，从而降低线路的损耗。本文主要对电力变压器继电保护技术进行了研究和分析，从而让它更好地运用到电力系统中，让电力系统在发生故障时，能够尽量减少用户的损失。

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