變壓器繼電保護測試探討

劉孝珍

摘要：隨著科學技術的發展，變壓器繼電保護的工作有了新的內容與新的檢測方法，在傳統的變壓器繼電保護基礎之上，結合新型的安全檢測與新的任務向前發展。文章對變壓器繼電保護測試研究的重要意義、變電站繼電保護、變壓器繼電保護產生的新技術的特點、目前變壓器繼電保護檢測仍需增添的內容進行了論述。

關鍵詞：變壓器;繼電保護測試;電力設備;電力系統;電力故障 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM772 文章編號：1009-2374（2016）04-0142-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.071

在電力系統中，變壓器是進行配送電力的重要設備之一，在很多行業中被廣泛應用。但是變壓器在運行的過程中，經常會出現故障問題，直接影響電力系統的正常工作與可持續性發展，其中，當有大容量的變壓器發生故障的時候，會嚴重威脅到整體的供電設備。隨著科學技術的不斷發展，對變壓器繼電保護工作提出了更高的標準，因此，要增強變壓器繼電保護測試的研究與探討，推動電力事業的發展步伐。

1 進行變壓器繼電保護測試研究的重要意義

當前，計算機系統的廣泛應用，比傳統的常規型等繼電保護擁有更多的特性。隨著科學技術的發展，將計算機通信技術、仿真技術等應用到變壓器繼電保護測試中，其中數字化在變壓器繼電保護中的應用，大大推動了繼電保護測試點的發展。新興的變壓器繼電保護安全監測的方法是推動變壓器可持續發展的重要因素，改變了傳統變壓器繼電保護工作的方法，以全新的形式展現出來。將傳統的變壓器繼電保護測試與先進的科學技術緊密地結合在一起，研究出符合社會發展的需要的新興測試原理，給變壓器繼電保護測試工作錦上添花。

2 變電站繼電保護

2.1 變壓器繼電保護的工作原理

變壓器繼電保護的工作原理是依據變壓器在運行的過程中出現故障的時候，繼電保護進行有效的工作運轉。例如：電壓突然升高或降低、瓦斯發生爆炸現象、溫度猛然升高、頻率降低、電流增加等現象的發生，繼電保護及時地發現問題并做出實時保護措施，將發生故障的電閘自動跳閘，將溫度與瓦斯做非電量的保護。要想保證繼電保護在跳閘時的準確性與安全性，就要確保計算經驗數據的可靠性。保證繼電保護工作的準確性，將保護的范圍控制在1.3～1.5之間。繼電保護的靈敏系數要控制在1.2～2之間，其中包括發生故障時的最小數值與保護動作值，因此要有參考地進行選擇。

2.2 變壓器繼電保護的分類

變壓器繼電保護分為五類：一是發電機保護。發電機是由四個部分組成的，即電機外部短路、定子繞組相間短路、匝間短路、定子繞組接地，此外，還包括對稱過負荷、定子繞組過電壓、勵磁回路等。出口方式是以縮小故障影響范圍、停機。二是電力變壓器保護，是為了更好地引出線相間與保護繞組的作用。中性點設置可以直接在電力網中部與外部接地短路引起的電流和中性點過電壓中通過。線路的保護要依據電壓的級別、電網接地的方式、輸電線路、架空線、電纜的長度等進行保護。三是母線的保護，變電站的發電設備與變電站的母線之間要設置專門的繼電保護裝置。四是電力電容器的保護，可能會出現兩種情況，即由于電容器內部出現故障引發了短路等現象的發生和電容器與斷電器之間出現了連線的故障。在電容器組中，某一個地方出現了故障問題，都會引發電壓與其連接的母線出現沒有電壓的現象。五是高壓電動機的保護，高壓電動機可能會出現定子繞組接地故障、定子繞組匝間短路故障、定子繞組超負荷故障或者是同步電動機消磁現象，同步電動機出現非同步電流的現象等。通過變壓器繼電保護的分類可以看出，計算機技術的廣泛應用使得繼電保護裝置更加可靠、安全、穩定。依據不同等級的線路實驗不同等級的保護裝置，自動進行保護策略的調整工作，保證繼電保護測試工作的質量。伴隨著通信技術的發展與壯大，既提升了變電站的安全運行效率，又給信息保護工作提供了方便與快捷。

2.3 變壓器繼電保護的特點

變壓器繼電保護的特點包括三個方面：一是可靠性非常高，有合理的配置，良好的質量技術性能，正常運行中的維修、保護、管理等。在繼電保護的整個系統中，采用了數據庫與方法庫的信息管理模式，方便了系統的全面升級與維護工作，在運轉的過程中，將分散式的傳輸轉變成集中式的運輸過程。換言之，將網絡數據庫與規則庫進行集中管理，保證其中一個工作站發生故障，不會影響到整體的正常運轉。二是實用性非常強。在進行電力運行的過程中，會出現一些故障等原因的問題，繼電保護有效地針對這些問題進行二次的保護措施，保證數據、系統的完整性。繼電保護工作具有分析、統計等特點，大大方便了工作人員的有效操作，實用性非常強，提升了繼電保護的運行水平。三是遠程控制能力。利用計算機系統進行串行通信的功能，與遠方的變電站中的計算機系統有效地進行通信活動，實現了微機的遠程控制功能，確保在無人操作的情況下繼電保護工作正常運行。

3 變壓器繼電保護產生的新技術的特點

3.1 61850新技術的發展

伴隨著國家出臺的相關政策，推動了61850新技術的發展與壯大，給變壓器繼電保護測試項目帶來了新的希望、新的特點、新的發展目標。將仿真技術與新型的計算機系統等有效地應用到變壓器繼電保護測試工作中，興起了新的繼電保護工作任務?，F在研究工作的重要內容就是如何創造新型的變壓器繼電保護系統與技術;如何發展信號系統，保證科學技術的需求等工作內容，需要工作人員進行長期的、不懈的努力與創新。研究工作人員要以變壓器繼電保護的技術為優先考慮的對象，發揮其自身的特點與優點，研究出更加可靠的、穩定的繼電保護系統，將繼電保護系統的優勢發揮出更大的作用（如圖1所示，61850新技術變電站的體系結構圖）。

3.2 保護功能與自動化功能結合

要結合當下變壓器繼電保護的技術與條件，針對低壓保護在實際中的融合保護與測控功能進行有效結合，總結出新興的保護技術。隨著新技術的不斷發展與61850新型產品的生產與研發，推動了變壓器繼電保護系統與計算機仿真技術的有效結合，形成一個新的整體，這個新整體邏輯還是在現有的區域中，但是實際的物理裝置已經在另一個區域中了，并發揮著自身的作用，這種新型的特點將計算機自動化與變壓器繼電保護系統有效地結合，發揮出更大的功效（如圖2所示）。

3.3 統一硬件平臺帶來的整體性

按照正常的推理來講，廠家生產的硬件平臺與保護的原理是沒有關系的，在這種情況之下，既可以維持硬件的穩定性能，又可以保證變壓器繼電保護系統的整體協調運轉。發展到今天，已經有很多的生產廠家將硬件平臺進行有效的統一處理，帶來了整體性能。但是，還有一定的不足之處，例如：體育整體的硬件不能做到完全的替換工作，即便可以進行替換，也需要更改一些硬件的設備。另外，對于那些可以進行替換的硬件設備來說，作為一個復雜性的整體，由于受到參數與復雜等因素的影響，沒有了在進行實際操作時的性能。只有做到真實意義中的一鍵替換工作，才能降低工作人員的工作量，保證硬件的整體性能。

4 目前變壓器繼電保護檢測仍需增添的內容

變壓器繼電保護發展到今天為止，已經取得了非常大的成績，但是還需要進行不斷完善與進步。要在原有的基礎之上，結合變壓器繼電保護的原理與發展方向進行有效的改進與研發工作，不斷找到新的特點，本文從以下兩個方面進行了細致的說明：

4.1 變壓器繼電保護之中時間同步能力的檢測

到目前為止，有很多種時間同步技術，并在不斷更新與發展中，這項技術在變壓器繼電保護工作中的廣泛應用，推動了繼電保護工作的發展與進步。時間同步技術大大地解決了不同繼電保護裝置中的同時間不同步的現象，保證了不同的變壓器繼電保護裝置之間進行了同步的作用。時間同步分析比故障分析的作用更大，但是，時間同步在檢測方面還有很多不足之處，僅僅是在時間同步裝置中才會發揮作用，需要將變壓器繼電保護裝置中的同步測試能力放在優先考慮的范圍之內，才能達到整體的裝置處于時間同步的效果。到目前為止，時間同步技術在變壓器繼電保護工作中測試與廣域中的測試都發揮著重要的作用，并保證了繼電保護裝置的效果與準確性。

4.2 變壓器繼電保護裝置可靠性檢測

最近幾年的變壓器繼電保護測試發展的過程中，將樣品功能的測試與性能方面檢測作為工作的重點，很少涉及到繼電保護裝置的使用壽命與穩定性的檢測工作，系統檢測變壓器繼電保護裝置的設備還很不完善，有待進一步研究與探討。優點有：隨著仿真技術的不斷進步與發展，制造出微機型的變壓器繼電保護裝置，并得到廣泛的應用。要從兩個方面進行繼電保護裝置的可靠性測試活動：一是考慮裝置的硬件設備是否可靠;二是設備裝置的軟件是否可靠。

5 結語

綜上所述，對于今天的變壓器繼電保護技術已經不能只依靠傳統的技術與性能，要不斷進行研發工作，將現代化科學技術應用到變壓器繼電保護工作中，發揮出繼電保護工作的特點與性能，大大提升工作效率，保證變壓器在正常運行中的穩定性與安全性，提升供電工作的質量，推動電力事業的不斷發展與壯大。

參考文獻

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（責任編輯：蔣建華）