配電變壓器繼電保護設計探討

摘 要：在整個電力系統中，配電變壓器是一個十分重要的部分，為了確保其安全高效的運行，就必須切實加強繼電保護設計工作的開展，才能更好地避免其故障的出現。因而文章基于這一背景，從配電變壓器繼電保護設計的內容入手，探討了配電變壓器繼電保護設計要點。

關鍵詞：配電變壓器；繼電保護；設計

配電變壓器的繼電保護是一項系統而又復雜的工作，所以為了確保整個電力系統安全高效的運行，著力提高電力服務水平，就必須加強對配電變壓器中繼電保護設計工作的探討，才能更好地促進電網穩定高效、安全經濟的運行。

1 設計原則

在整個配電系統運行時，一旦系統出現故障和出現異常，整個繼電保護裝置需要在最短的時間內和最小的區域內進行保護動作，自動地從系統中切除設備的故障，亦或是能將報警信號發給值班人員，值班人員就能結合所發出的報警信號將故障排除，從而將減少其給設備及相鄰地區的供電帶來影響。所以在對配電變壓器進行繼電保護設計時，應切實掌握其設計內容：

一是對≥6.3MV.A的工作變壓器和并列運行變壓器而言，≥10MV.A的備用變壓器和單獨運行變壓器而言，≥20MV.A的變壓器但是用電流速斷保護的靈敏性較差時，均應設置差動保護裝置，而若變壓器的高壓側電壓是330KV時，應設置雙重差動保護裝置。

二是變壓器的油箱內部故障時，因為故障點的電弧和電流帶來的作用，導致變壓器油和其它的絕緣材料由于局部受熱分解形成的氣體，并直接從油箱的流向往油枕流出，一點故障較為嚴重，油就會快速的膨脹，同時生成諸多氣體，這就會出現劇烈氣體并夾雜著油，所以必須加強瓦斯保護裝置的安裝。

三是當變壓器因外部相間短路導致變壓器出現過流的情況時，應緊密結合變壓器的容量及其運行的情況以及變壓器靈敏度的要求，應盡可能地采取過電流保護[1]。

2 設計要點

一是在進行差動保護設計時，由于其作為整個繼電保護設計的主要內容，所以必須加強對其的設計。在實際設計過程中，應對配電變壓器的兩側電流互感器的二次側根據正常的環流進行接線，在變壓器正常運行過程中，由于差動繼電器的電流為兩側電流互感器二次電流的差，此時接近于零，所以差動繼電器不會動作，保護動作也不會發生，所以為了及時地查找套管、引出線和內部短路等變壓器故障，就應選用雙重差動繼電保護裝置，從而確保配電變壓器在出現引出線、繞組等多項短路和繞組匝間短路等故障時進行縱聯差動保護，也可以對電流速斷進行保護，在各側斷路器實施瞬時動作保護。在具體的設計過程中，主要是將保護電流的回路與原差動保護CT二次繞組接獨立的CT，并在旁代過程中進行切換，而另外一套保護則與后備保護中的CT二次繞組相接，從而更好地確保旁代過程中的雙重保護措施均得以高效的運行，即便是在變壓器運行時外部出現了故障，導致差動繼電器的電流為零時，也能發出信號達到保護的作用[2]。

二是在瓦斯保護設計過程中，當變壓器的內部出現漏油、鐵心燒壞和匝間短路、絕緣裂化以及線圈斷線和油面下降等故障時，就會導致差動保護和其它的保護難以動作，但是瓦斯保護就能動作，而瓦斯保護主要是通過氣體繼電器實現，所以應將其在在變壓器油枕和油箱連接的導油管中安裝，常見的瓦斯保護主要有輕瓦斯保護和重瓦斯保護，輕瓦斯保護主要是發出信號，主要是結合氣體的顏色和數量以及化學成分與可燃性等對故障的性質和保護的原因進行判斷，從而及時的發現和處理故障，而重瓦斯保護主要是在斷路器跳閘之中，對氣體發生速度進行監視，對氣體的特點和成分進行分析，從而對故障出現的原因和位置以及嚴重性等進行間接性的推測，當變壓器出現嚴重的突發性的故障時，就會將電源切斷或自動報警。

三是在過流保護設計過程中，當配電變壓器出現外部故障導致變壓器繞組過流時，亦或是變壓器的內部存在故障時，差動保護與瓦斯保護作為后備保護。所以應在配電變壓器中進行過流保護設計，在過流保護過程中，主要是在變壓器啟動時的最大電流負荷進行整定保護的裝置，能有效地預防中低壓側的母線故障。所以必須針對實際情況進行設計優化。首先在對低壓配電變壓器進行過流保護時，由于配電變壓器的低壓側主要采取的三相三卷式的變壓器，所以高壓和中壓的阻抗保護難以保護低壓側的短路，難以滿足相鄰元件的后備保護，所以在低于和中壓以及高壓側就、則應安裝復合電壓閉鎖過流保護裝置，結合零序方向實施間隙保護和過流保護。其次是在高壓配電變壓器實施保護設計時，由于變壓器的高壓側過流保護對低壓側的母線的靈敏系數規定之后，變壓器的低壓和高壓側的斷路器和短路器上均應設置相應的過流保護裝置，若低壓側的母差保護校驗停運開關故障和故障拒動等故障時，就可以利用這一裝置給低壓側的母線實施后備保護和主保護。但是為了避免弧光短路等非金屬性的故障時，導致阻抗保護的靈敏度不足情況的出現，我們就應在高壓側設置保護變壓器熱穩定的過流保護，從而更好地結合變壓器熱穩定的要求，對其整定值進行確定。最后是當相間后備保護按遠后備原則配置時，應躲過被保護變壓器所連接相鄰線路發生一相斷線時流過保護安裝處的負序電流，并與相鄰線路零序電流保護的后備段在靈敏度上配合，以防止負序過電流保護非選擇性動作[3]。

3 結束語

綜上所述，在整個配電變壓器運行中，繼電保護設計是否科學合理將直接對整個電力系統的安全高效運行帶來影響，所以為了確保繼電保護設計的科學合理性，作為新時期背景下的繼電保護設計人員，必須切實掌握其設計內容，在日常工作中切實加強有關專業技術知識的學習，盡可能地確保配電變壓器的繼電保護設計的科學性，從而采取有效的設計措施，切實掌握其設計要點，尤其是應加強差動保護設計工作的開展，才能更好地強化瓦斯保護設計和過流保護設計，從而最大化的確保配電變壓器運行的高效性，提高電力服務水平。

參考文獻

[1]陳良杰.對電力變壓器繼電保護設計的探討[J].通訊世界，2014，24：210-211.

[2]周海鯤.配電變壓器繼電保護設計[J].中國新通信，2015，09：123.

[3]周帆.關于配電變壓器的繼電保護的探討[J].科技創新與應用，2012，16：52.