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【摘 要】 变压器在电力系统中是不可或缺的一项设备，也是电力系统的核心组成部件。变压器能否得到足够的保护，对整个电力系统的安全、平稳运行有着极大的影响。因此，在变压器保护的时候，就对电力系统运行的安全性和可靠性也提出了更高的要求。其中，变压器是电力系统中非常重要的组成部分，在电力运行中，容易出现一些不良现象，在一定程度上影响到人们的正常生产和生活，需要引起足够的重视。
【关键词】 浅谈；变压器保护；电力运行中；应用；研究
引言：
作为电力系统中最重要的设备之一，变压器能否安全运行直接影響着电力系统运行的可靠性、安全性和稳定性。随着国家电网改造工程的进行，许多大型高压电网相继上马，变压器作为电力运行的保护装置，其结构和性能也在不断发展和完善中。然而在实际运行过程中，对变压器的保护还存在一些疏漏，这在一定程度上制约了电网运行的安全性和稳定性，同时也间接增加了变压器的维修费用。
一、变压器的基本结构及联结组别
电力变压器主要是由铁芯及绕在铁芯上的两个或两个以上绝缘绕组构成。为增强各绕组之间的绝缘及铁芯绕组散热的需要，将铁芯及绕组置于装有变压器油的油箱中，然后通过绝缘套管将变压器各绕组引到变压器壳体之外。另外，为提高变压器的传输容量，在变压器上加装有专门的散热装置，作为变压器冷却之用。不过现在由于油液污染、谐波污染等原因，油浸式变压器在逐步没落，反而干式变压器因为优势明显，近几年发展迅速，举世瞩目的长江三峡世界最大的840000千瓦发电机的励磁变压器，己由顺特厂研制成功，并通过国家验收。可以预见，在21世纪配电变压器主流将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。
二、变压器的常见故障
（一）在电力运行时
变压器发生漏油，周边温度出现异常，并伴有噪声。经验表明，这种故障产生的主要原因是变压器内部元件在运行过程中过负荷工作或质量不过关，需要维修人员在第一时间全面排查故障位置，找出发生故障的元件部位。
（二）在电力运行中
变压器突然发生异常响动，甚至有爆裂声，周边温度急剧攀升，并伴有漏油，油位急剧下降。这表明变压器已受到严重的破坏，应在第一时间及时进行停电处理，安排技术人员对故障进行全面排查。
（三）在电力运行过程中
变压器还会出现类似风吹或锤击的不正常噪声。一般而言，这些噪声是因为变压器内部个别元件连接不紧或螺丝松动引起的。
（四）变压器异常运行方式
大型变压器的不正常运行方式主要有：由于系统故障或其他原因引起的过负荷或过电流，由于系统电压的升高或频率的降低引起的过励磁，变压器油箱内油位异常，油温高及冷却器全停等。
（五）变压器故障
变压器故障主要是指非正常运行状态，这些状态会使变压器遭受危险冲击，有可能缩短变压器寿命。变压器故障理论是继电保护的基础，只有抓住故障的本质特征才能设计出性能优良的变压器继电保护设备。因此，对变压器故障的研究具有重要意义。
（六）人为故障
人为故障是指人为因素造成的故障，例如，高压开关设备本体与电缆连接处安装不当，引发绝缘破坏导致220kV变电站跳闸；330kV某主变差动保护二次回路“误碰”导致误动跳闸和整定中平衡系数计算错误导致差动误动[5]；这些都属于典型的人为故障。人为故障是最不应该出现的变压器保护故障，是由继电保护人员在安装、调试、维护和检修过程中操作不当或者违章引起，主要包括误碰问题、整定错误、接线错误、设备安装不规范、带电处理事故、带电插拔硬件和误将TV二次回路短路。
三、变压器故障的处理
（一）复合电压闭锁过流保护
特点是不对称短路时，电压元件灵敏度高于低电压启动的过电流保护。釆用复合电压启动的过电流保护，提高了电压元件对受电侧不对称短路的灵敏度，且与变压器线圈的接线方式无关。作为后备保护，复合电压闭知过电流保护将配合主保护一起保证变压器的安全运行。
（二）过励磁保护
变压器过励磁运行时，铁芯饱和，励磁电流急剧增加，励磁电流波形发生畸变，产生髙次谐波，从而使内部损耗增大，铁芯温度升高。另外，铁芯饱和之后，漏磁通增大使在导线、油箱壁及其他构件中产生涡流，引起局部过热。严重时，造成铁芯变形及损伤介质绝缘。
（三）冷却器全停保护
此保护在变压器运行中冷却器全停动作。其动作后立即发出报警信号，并经常延时切出变压器。保护动作后，运行人员应先到现场查明冷却器是否全停，避免误报。确认全停则查明原因，设法迅速恢复冷却器运行。如果在短期无法恢复，应尽早解列线路，停止主变运行。
（四）变压器故障保护策略
根据变压器故障的变化过程及造成的损害程度，将这些故障分为早期故障和严重故障。早期故障是指缓慢发展的故障，开始对变压器影响不大，但是如果不能及时排除，会发展成为严重故障。严重故障是指瞬时对变压器造成损害的故障，如不立即动作切除，会造成变压器损害扩大。变压器继电保护应遵循以下策略：对于早期故障，继电保护必须能够反应，发出告警信号或延时跳闸；对于严重故障，继电保护要动作于跳闸或动作于信号。因此，要求继电保护装置不仅能识别变压器故障，而且能区分早期故障和严重故障，并作出相应动作。
（五）保护软件与可靠性
由于变压器种类，容量，电压等级，系统联接等原因，变压器的后备保护的构成和配置千差万别，因此变压器后备保护单元不能定型，特别是软件不能定型。这给设计，调试及安全管理带来相当大的工作量，而且可靠性不能保证。目前定型保护的方法有两种，其一是做大量的典设工作，其二是做各种种类足够数量的软件继电器库，再通过配置软件将库中的软件继电器按照保护要求联接起来。 （六）保护调试与可靠性
变压器保护调试应实现调度微机化，人机界面汉化，操作菜单化。其能完成以下功能：交流通道测试，直流通道测试，所有单个继电器测试，所有整组继电器测试，自检微机总线控制的所有硬件，分析差动回路接线是否正确，分析功率方向继电器极性是否正确，简单的故障录波。鉴于变压器保护动作概率比線路保护动作概率小，变压器保护如果是提供变压器外部故障由线路保护切除时本保护继电器中间动作过程记录，则采用了一种有效的对变压器保护进行考核的手段。总之，变压器保护调试应努力增加保护的透明度，这有利于可靠性的提高。
四、变压器保护在电力运行中的运用
（一）保护技术的应用
随着时代的进步和发展，如今数字技术和保护技术在不断的成熟，并且将其有效的应用到了变压器保护系统中。保护作为一种继电保护装置，主要是由微型计算机构成，可靠性、选择性以及灵敏度都较高。将这一技术应用到变压器系统中，即使出现了断电等意外情况，也不会丢失电力系统中的相关信息。基于保护技术的变压器保护系统是由闪卡、只读内存卡、CPU组件和随机储存器等多个性能良好的处理组件构成，能够全方位、全天候对电力运行中的变压器进行有效保护。
（二）数据采集组件的应用
数据采集组件是由具有相当高可靠度的14位精度AVD转换器和拥有多路开关的滤波回路共同构成，其中，14位精度的AVD转换器是由同步电路构成的最新内芯。因此，运用数据采集组件保护变压器具有准确度高、稳定性强、功率消耗少和转换速度快等特点。同时，在数据采集组件的子系统测量中，不需要借助外在辅助工具，通过高测量精度的内置芯片就能调节电力运行中的各种误差。
（三）跳闸组件模块的应用
电力运行系统中，变压器保护的跳闸组件模块主要包括两种类型，分别是跳闸继电器和逻辑继电器，而在变压器保护系统中，跳闸组件又包括了两个组成部分，分别是逻辑继电器和跳闸继电器。在自动系统中广泛应用逻辑继电器，它可以有效的实现远程监控。变压器包汇通只能够的跳闸继电器，则是集合了各类操作回路继电器，包括诸多的组成部分，如跳闸位置继电器、跳闸保护继电器、合闸保持继电器等。
五、结束语
通过对变压器结构以及其配置的保护介绍，让我们基本了解变压器的情况，并针对其发生的故障提出了简单的处理过程。发现，影响变压器保护可靠性的因素是多方面的，提高变压器保护可靠性应从各方面入手，特别地应首先确保变压器保护原理的可靠性。而且，在本文也提出了变压器在电力系统中的应用，我们不难发现，在电力系统中，可以将非常先进的微机保护技术、数据采集组件以及跳闸组件模块应用到电力运行中的变压器保护系统中，促使电力系统更加安全稳定的运行，促使我国电力行业获得更好更快的发展。本文简要分析了电力运行中变压器保护的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献：
[1]王勇.电力系统运行可靠性分析与评价理论研究[D].山东大学，2012.
[2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆大学，2012.
[3]戴志辉.继电保护可靠性及其风险评估研究[D].华北电力大学，2012.
[4]陈艳霞.配电网保护与控制新技术研究[D].华中科技大学，2004.
【关键词】 浅谈；变压器保护；电力运行中；应用；研究
引言：
作为电力系统中最重要的设备之一，变压器能否安全运行直接影響着电力系统运行的可靠性、安全性和稳定性。随着国家电网改造工程的进行，许多大型高压电网相继上马，变压器作为电力运行的保护装置，其结构和性能也在不断发展和完善中。然而在实际运行过程中，对变压器的保护还存在一些疏漏，这在一定程度上制约了电网运行的安全性和稳定性，同时也间接增加了变压器的维修费用。
一、变压器的基本结构及联结组别
电力变压器主要是由铁芯及绕在铁芯上的两个或两个以上绝缘绕组构成。为增强各绕组之间的绝缘及铁芯绕组散热的需要，将铁芯及绕组置于装有变压器油的油箱中，然后通过绝缘套管将变压器各绕组引到变压器壳体之外。另外，为提高变压器的传输容量，在变压器上加装有专门的散热装置，作为变压器冷却之用。不过现在由于油液污染、谐波污染等原因，油浸式变压器在逐步没落，反而干式变压器因为优势明显，近几年发展迅速，举世瞩目的长江三峡世界最大的840000千瓦发电机的励磁变压器，己由顺特厂研制成功，并通过国家验收。可以预见，在21世纪配电变压器主流将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。
二、变压器的常见故障
（一）在电力运行时
变压器发生漏油，周边温度出现异常，并伴有噪声。经验表明，这种故障产生的主要原因是变压器内部元件在运行过程中过负荷工作或质量不过关，需要维修人员在第一时间全面排查故障位置，找出发生故障的元件部位。
（二）在电力运行中
变压器突然发生异常响动，甚至有爆裂声，周边温度急剧攀升，并伴有漏油，油位急剧下降。这表明变压器已受到严重的破坏，应在第一时间及时进行停电处理，安排技术人员对故障进行全面排查。
（三）在电力运行过程中
变压器还会出现类似风吹或锤击的不正常噪声。一般而言，这些噪声是因为变压器内部个别元件连接不紧或螺丝松动引起的。
（四）变压器异常运行方式
大型变压器的不正常运行方式主要有：由于系统故障或其他原因引起的过负荷或过电流，由于系统电压的升高或频率的降低引起的过励磁，变压器油箱内油位异常，油温高及冷却器全停等。
（五）变压器故障
变压器故障主要是指非正常运行状态，这些状态会使变压器遭受危险冲击，有可能缩短变压器寿命。变压器故障理论是继电保护的基础，只有抓住故障的本质特征才能设计出性能优良的变压器继电保护设备。因此，对变压器故障的研究具有重要意义。
（六）人为故障
人为故障是指人为因素造成的故障，例如，高压开关设备本体与电缆连接处安装不当，引发绝缘破坏导致220kV变电站跳闸；330kV某主变差动保护二次回路“误碰”导致误动跳闸和整定中平衡系数计算错误导致差动误动[5]；这些都属于典型的人为故障。人为故障是最不应该出现的变压器保护故障，是由继电保护人员在安装、调试、维护和检修过程中操作不当或者违章引起，主要包括误碰问题、整定错误、接线错误、设备安装不规范、带电处理事故、带电插拔硬件和误将TV二次回路短路。
三、变压器故障的处理
（一）复合电压闭锁过流保护
特点是不对称短路时，电压元件灵敏度高于低电压启动的过电流保护。釆用复合电压启动的过电流保护，提高了电压元件对受电侧不对称短路的灵敏度，且与变压器线圈的接线方式无关。作为后备保护，复合电压闭知过电流保护将配合主保护一起保证变压器的安全运行。
（二）过励磁保护
变压器过励磁运行时，铁芯饱和，励磁电流急剧增加，励磁电流波形发生畸变，产生髙次谐波，从而使内部损耗增大，铁芯温度升高。另外，铁芯饱和之后，漏磁通增大使在导线、油箱壁及其他构件中产生涡流，引起局部过热。严重时，造成铁芯变形及损伤介质绝缘。
（三）冷却器全停保护
此保护在变压器运行中冷却器全停动作。其动作后立即发出报警信号，并经常延时切出变压器。保护动作后，运行人员应先到现场查明冷却器是否全停，避免误报。确认全停则查明原因，设法迅速恢复冷却器运行。如果在短期无法恢复，应尽早解列线路，停止主变运行。
（四）变压器故障保护策略
根据变压器故障的变化过程及造成的损害程度，将这些故障分为早期故障和严重故障。早期故障是指缓慢发展的故障，开始对变压器影响不大，但是如果不能及时排除，会发展成为严重故障。严重故障是指瞬时对变压器造成损害的故障，如不立即动作切除，会造成变压器损害扩大。变压器继电保护应遵循以下策略：对于早期故障，继电保护必须能够反应，发出告警信号或延时跳闸；对于严重故障，继电保护要动作于跳闸或动作于信号。因此，要求继电保护装置不仅能识别变压器故障，而且能区分早期故障和严重故障，并作出相应动作。
（五）保护软件与可靠性
由于变压器种类，容量，电压等级，系统联接等原因，变压器的后备保护的构成和配置千差万别，因此变压器后备保护单元不能定型，特别是软件不能定型。这给设计，调试及安全管理带来相当大的工作量，而且可靠性不能保证。目前定型保护的方法有两种，其一是做大量的典设工作，其二是做各种种类足够数量的软件继电器库，再通过配置软件将库中的软件继电器按照保护要求联接起来。 （六）保护调试与可靠性
变压器保护调试应实现调度微机化，人机界面汉化，操作菜单化。其能完成以下功能：交流通道测试，直流通道测试，所有单个继电器测试，所有整组继电器测试，自检微机总线控制的所有硬件，分析差动回路接线是否正确，分析功率方向继电器极性是否正确，简单的故障录波。鉴于变压器保护动作概率比線路保护动作概率小，变压器保护如果是提供变压器外部故障由线路保护切除时本保护继电器中间动作过程记录，则采用了一种有效的对变压器保护进行考核的手段。总之，变压器保护调试应努力增加保护的透明度，这有利于可靠性的提高。
四、变压器保护在电力运行中的运用
（一）保护技术的应用
随着时代的进步和发展，如今数字技术和保护技术在不断的成熟，并且将其有效的应用到了变压器保护系统中。保护作为一种继电保护装置，主要是由微型计算机构成，可靠性、选择性以及灵敏度都较高。将这一技术应用到变压器系统中，即使出现了断电等意外情况，也不会丢失电力系统中的相关信息。基于保护技术的变压器保护系统是由闪卡、只读内存卡、CPU组件和随机储存器等多个性能良好的处理组件构成，能够全方位、全天候对电力运行中的变压器进行有效保护。
（二）数据采集组件的应用
数据采集组件是由具有相当高可靠度的14位精度AVD转换器和拥有多路开关的滤波回路共同构成，其中，14位精度的AVD转换器是由同步电路构成的最新内芯。因此，运用数据采集组件保护变压器具有准确度高、稳定性强、功率消耗少和转换速度快等特点。同时，在数据采集组件的子系统测量中，不需要借助外在辅助工具，通过高测量精度的内置芯片就能调节电力运行中的各种误差。
（三）跳闸组件模块的应用
电力运行系统中，变压器保护的跳闸组件模块主要包括两种类型，分别是跳闸继电器和逻辑继电器，而在变压器保护系统中，跳闸组件又包括了两个组成部分，分别是逻辑继电器和跳闸继电器。在自动系统中广泛应用逻辑继电器，它可以有效的实现远程监控。变压器包汇通只能够的跳闸继电器，则是集合了各类操作回路继电器，包括诸多的组成部分，如跳闸位置继电器、跳闸保护继电器、合闸保持继电器等。
五、结束语
通过对变压器结构以及其配置的保护介绍，让我们基本了解变压器的情况，并针对其发生的故障提出了简单的处理过程。发现，影响变压器保护可靠性的因素是多方面的，提高变压器保护可靠性应从各方面入手，特别地应首先确保变压器保护原理的可靠性。而且，在本文也提出了变压器在电力系统中的应用，我们不难发现，在电力系统中，可以将非常先进的微机保护技术、数据采集组件以及跳闸组件模块应用到电力运行中的变压器保护系统中，促使电力系统更加安全稳定的运行，促使我国电力行业获得更好更快的发展。本文简要分析了电力运行中变压器保护的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献：
[1]王勇.电力系统运行可靠性分析与评价理论研究[D].山东大学，2012.
[2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆大学，2012.
[3]戴志辉.继电保护可靠性及其风险评估研究[D].华北电力大学，2012.
[4]陈艳霞.配电网保护与控制新技术研究[D].华中科技大学，2004.