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[摘 要]电力变压器在运行中，可能发生各种类型的故障，对电力系统的安全连续运行会带来严重影响，特别是大容量变压器的损坏，对系统的影响更为严重。尤其是随着电力事业的发展，超高压输电线路在我国的建设越来越普遍，大容量超高压的大型电力变压器的应用也随之扩大，其运行是否正常直接关系到整个电网的可靠性。
[关键词]变压器继电保护；应用；继电保护设计
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0111-01
1、引言
我国的电力发展迅速，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；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。
2、变压器继电保护的工作原理
在现实的电力故障中，往往是一小部分地区出现问题，继而带动大部分地区的大面积停电，而这一小部分地区的电力故障，一般都是少部分的电力设备出现问题导致的，而局部的故障如果不能够及时的排出，就会广泛的影响其它设备和地区的电力正常运转，而继电保护装置则可以及时的自动将出现问题的设备从整个供电系统中删除，防止故障和损失的扩大和蔓延。当电力系统发生故障时，电流和电压会发生变化，安装的元件可以根据这些电力参数的变化进行比较，检测出出现故障的设备与正常设备的种种差别，从而判断故障部分。
3、变压器继电保护的特点
（1）具有高可靠性
电力变压器的继电保护装置的工作特点决定了继电保护装置的高可靠性，这需要对继电保护装置进行有合理的设计配置以保证继电保护的优良性能，此外，在运行过程中进行合理的维护与管理也是很有必要的。在电力系统中，方法库和数据仓库是继电保护装置所采用的信息管理技术，这不仅方便对保护系统进行维护和升级，而且在继电保护装置运行时，整个信息管理系统为集中于网络中心的数据库和规则库，简言之就是集中式的运输，比传统分散式的传输更具有优势。具备了这样的继电保护系统，个别有问题的客户工作站就不会对整个电力系统造成不良的影响。
（2）具有强实用性
针对继电保护装置的电力变压器，当在实际生活中电力变压器产生了故障，继电保护能够针对实际产生的故障通过使用和共享二次部分中的各类数据有效的解决。由于这种继电保护设备能够根据实际情况统计数据和分析系统，这就对工作人员的操作起到了非常实用的作用，具有很强的适用性。
（3）具有便于操作性
当前的电力变压器的继电保护装置都能与变电站的微机监控系统有通信联系。继电保护装置能实现与变电站的微机监控系统联系沟通是保护装置具备串行通信的能力，这样就能通过远程监控对整个电力变压器的继电保护装置进行实时监控，保障了继电保护系统的可操作性，进而使电力系统更为安全的运行。
4、变压器继电保护的应用
（1）变压器的差动保护
差动保护的构成原理主要是利用比较变压器高、低压侧的电流大小和相位来实现的。将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”。适当地选择两侧电流互感器的电流比，使其比值等于变压器的电压比NT；对于YNd11的电力变压器，同时再考虑采用“相位补偿接线”，即变压器星形侧的电流互感器接成三角形，变压器三角形侧的电流互感器接成星形。当变压器正常运行时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差，它近于零，差动继电器不动作，保护也不会动作。当变压器内部任何一点故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差，为故障点短路电流，大于继电器动作电流，继电器动作，跳变压器各侧断路器切除故障，同时发动作信号。
差动保护是一切电气主设备的主保护，它以其灵敏度高，选择性好，实现简单而广泛地应用在发电机、电抗器、电动机和母线等主设备上。鉴于差动保护在以上设备中应用的成功，以及过去技术水平的限制，人们别无选择地在变压器保护上同样采用差动保护作为主保护。它不但能正确区分区内外故障，而且不需要与其他元件配合，可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优点。
（2）变压器的瓦斯保护
当变压器油箱内部发生故障时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其它绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部，迫使继电器内油面降低，引起瓦斯信号动作。
当变压器发生穿越性短路故障，在穿越性故障电流作用下，油隙问的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作，对此必须采取相应的措施。
（3）变压器的后备过流保护
变压器后备保护作为变压器自身的近后备和各侧母线、线路的远后备，地位也十分重要。双绕组变压器，后备保护应装在主电源侧，根据主接线情况，保护可带一段或两段时限，以较短的时限缩小故障影响范围，跳母联或分段断路器；较长的时限断开变压器各侧的断路器。
三绕组变压器和自耦变压器，后备保护要分别装在主电源侧和主负荷侧。主电源侧的保护带两段时限，以较短的时限断开未装保护侧的断路器，主负荷侧的保护动作于本侧断路器。当上述方式不符合灵敏性要求时，可在各侧装设后备保护，各侧保护应根据选择性的要求考虑加装方向元件。
5、变压器继电保护设计
（1）瓦斯保护装置 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。
（2）差动保护
差动保护以比较变压器高压侧、低压侧的电流大小和相位来实现作为构建原理。如果电力变压器发生了故障，差动继电器内部的电流就会增大，约等于两侧电流互感器的二次电流之和差，此时，差动保护装置就会发出故障的信号，切断电力动保护装置在电力变压器继电保护中运用十分的广泛，差动保护装置具有灵敏度较高，结构简单，可靠性强等优点，在实际的使用中用途较广泛。
（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。
（4）速断保护
速断保护按照被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，则保护装置便会发出信号动作，指挥断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，为避免失去选择性，不能保护线路全长，因此存在保护的死区。为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长。时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差。
6、结束语
电力系统运行十分复杂，电力变压器作为重要的电气设备，其硬件设施的配置、管理对于电网的安全运行非常重要。变压器在运行过程中会受到多种因素的影响，会产生一定的故障，为防止事故扩大，确保电力系统的安全稳定运行，必须科学合理地设置继电保护装置，安装质量技术优良的继电保护装置就尤为重要。
参考文献
[1] 曾辉.浅谈供电系统中电力变压器的继电保护方法[J].机电信息，2012，（33）.
[2] 尹一武，曾春花.浅析电力变压器继电保护设计[J].科技传播，2010，（09）.
[3] 潘宝良.浅论电力变压器继电保护设计[J].科技资讯，2011，（34）.
[关键词]变压器继电保护；应用；继电保护设计
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0111-01
1、引言
我国的电力发展迅速，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；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。
2、变压器继电保护的工作原理
在现实的电力故障中，往往是一小部分地区出现问题，继而带动大部分地区的大面积停电，而这一小部分地区的电力故障，一般都是少部分的电力设备出现问题导致的，而局部的故障如果不能够及时的排出，就会广泛的影响其它设备和地区的电力正常运转，而继电保护装置则可以及时的自动将出现问题的设备从整个供电系统中删除，防止故障和损失的扩大和蔓延。当电力系统发生故障时，电流和电压会发生变化，安装的元件可以根据这些电力参数的变化进行比较，检测出出现故障的设备与正常设备的种种差别，从而判断故障部分。
3、变压器继电保护的特点
（1）具有高可靠性
电力变压器的继电保护装置的工作特点决定了继电保护装置的高可靠性，这需要对继电保护装置进行有合理的设计配置以保证继电保护的优良性能，此外，在运行过程中进行合理的维护与管理也是很有必要的。在电力系统中，方法库和数据仓库是继电保护装置所采用的信息管理技术，这不仅方便对保护系统进行维护和升级，而且在继电保护装置运行时，整个信息管理系统为集中于网络中心的数据库和规则库，简言之就是集中式的运输，比传统分散式的传输更具有优势。具备了这样的继电保护系统，个别有问题的客户工作站就不会对整个电力系统造成不良的影响。
（2）具有强实用性
针对继电保护装置的电力变压器，当在实际生活中电力变压器产生了故障，继电保护能够针对实际产生的故障通过使用和共享二次部分中的各类数据有效的解决。由于这种继电保护设备能够根据实际情况统计数据和分析系统，这就对工作人员的操作起到了非常实用的作用，具有很强的适用性。
（3）具有便于操作性
当前的电力变压器的继电保护装置都能与变电站的微机监控系统有通信联系。继电保护装置能实现与变电站的微机监控系统联系沟通是保护装置具备串行通信的能力，这样就能通过远程监控对整个电力变压器的继电保护装置进行实时监控，保障了继电保护系统的可操作性，进而使电力系统更为安全的运行。
4、变压器继电保护的应用
（1）变压器的差动保护
差动保护的构成原理主要是利用比较变压器高、低压侧的电流大小和相位来实现的。将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”。适当地选择两侧电流互感器的电流比，使其比值等于变压器的电压比NT；对于YNd11的电力变压器，同时再考虑采用“相位补偿接线”，即变压器星形侧的电流互感器接成三角形，变压器三角形侧的电流互感器接成星形。当变压器正常运行时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差，它近于零，差动继电器不动作，保护也不会动作。当变压器内部任何一点故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差，为故障点短路电流，大于继电器动作电流，继电器动作，跳变压器各侧断路器切除故障，同时发动作信号。
差动保护是一切电气主设备的主保护，它以其灵敏度高，选择性好，实现简单而广泛地应用在发电机、电抗器、电动机和母线等主设备上。鉴于差动保护在以上设备中应用的成功，以及过去技术水平的限制，人们别无选择地在变压器保护上同样采用差动保护作为主保护。它不但能正确区分区内外故障，而且不需要与其他元件配合，可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优点。
（2）变压器的瓦斯保护
当变压器油箱内部发生故障时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其它绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部，迫使继电器内油面降低，引起瓦斯信号动作。
当变压器发生穿越性短路故障，在穿越性故障电流作用下，油隙问的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作，对此必须采取相应的措施。
（3）变压器的后备过流保护
变压器后备保护作为变压器自身的近后备和各侧母线、线路的远后备，地位也十分重要。双绕组变压器，后备保护应装在主电源侧，根据主接线情况，保护可带一段或两段时限，以较短的时限缩小故障影响范围，跳母联或分段断路器；较长的时限断开变压器各侧的断路器。
三绕组变压器和自耦变压器，后备保护要分别装在主电源侧和主负荷侧。主电源侧的保护带两段时限，以较短的时限断开未装保护侧的断路器，主负荷侧的保护动作于本侧断路器。当上述方式不符合灵敏性要求时，可在各侧装设后备保护，各侧保护应根据选择性的要求考虑加装方向元件。
5、变压器继电保护设计
（1）瓦斯保护装置 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。
（2）差动保护
差动保护以比较变压器高压侧、低压侧的电流大小和相位来实现作为构建原理。如果电力变压器发生了故障，差动继电器内部的电流就会增大，约等于两侧电流互感器的二次电流之和差，此时，差动保护装置就会发出故障的信号，切断电力动保护装置在电力变压器继电保护中运用十分的广泛，差动保护装置具有灵敏度较高，结构简单，可靠性强等优点，在实际的使用中用途较广泛。
（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。
（4）速断保护
速断保护按照被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，则保护装置便会发出信号动作，指挥断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，为避免失去选择性，不能保护线路全长，因此存在保护的死区。为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长。时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差。
6、结束语
电力系统运行十分复杂，电力变压器作为重要的电气设备，其硬件设施的配置、管理对于电网的安全运行非常重要。变压器在运行过程中会受到多种因素的影响，会产生一定的故障，为防止事故扩大，确保电力系统的安全稳定运行，必须科学合理地设置继电保护装置，安装质量技术优良的继电保护装置就尤为重要。
参考文献
[1] 曾辉.浅谈供电系统中电力变压器的继电保护方法[J].机电信息，2012，（33）.
[2] 尹一武，曾春花.浅析电力变压器继电保护设计[J].科技传播，2010，（09）.
[3] 潘宝良.浅论电力变压器继电保护设计[J].科技资讯，2011，（34）.