關(guān)于電力變壓器繼電保護設(shè)計要點的探討

宋歌

摘要：隨著全社會對電力資源的廣泛需求，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性顯得越來越重要，變壓器作為電力系統(tǒng)中的主要組成部分，通過設(shè)計符合要求的繼電保護裝置可降低電力變壓器故障的發(fā)生率，從而能夠在電力變壓器出現(xiàn)異常后及時的做出反應(yīng)，發(fā)揮較好的保護作用，本文主要就電力變壓器繼電保護設(shè)計要點等相關(guān)問題進行分析。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；繼電保護；設(shè)計要點；分析

隨著電網(wǎng)的密集化以及復(fù)雜.化發(fā)展，變壓器在正常運行中極易出現(xiàn)故障，影響到正常的電力供應(yīng)。繼電保護作為電力變壓器保護的重要措施，其設(shè)計直接關(guān)系到繼電保護是否能夠正常發(fā)揮作用，本文主要就電力變壓器繼電保護設(shè)計要點分析如下：

一、電力變壓器繼電保護系統(tǒng)常見故障

在各種因素的影響之下，電力變壓器繼電保護系統(tǒng)故障是難以完全避免的，其常見的系統(tǒng)故障有：（1）電流互感器故障，電流互感器的主要設(shè)計原理是電磁感應(yīng)，設(shè)置電流互感器的主要目的是為了能夠?qū)⒃械谋容^大的電流轉(zhuǎn)換成為比較小的電流，但是在其實際運行過程中，一旦在電流互感器內(nèi)部絕緣部分產(chǎn)生破裂故障，就會導(dǎo)致出現(xiàn)電流竄出等一些故障，會對整個電力系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生嚴(yán)重影響；（2）電壓互感器二次回路故障，作為整個繼電保護系統(tǒng)的核心部分，電壓互感器在運行過程中，所要承載的電阻負(fù)載值是比較大的，并且其二次電壓值與一次電壓值是正比關(guān)系，一旦電阻數(shù)值下降，就很容易導(dǎo)致出現(xiàn)電壓互感器的短路故障。

二、電力變壓器繼電保護故障排除策略

電力變壓器繼電保護系統(tǒng)在整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行過程中所發(fā)揮的作用是至關(guān)重要的，但是其在運行過程中產(chǎn)生故障是難以完全避免的，這就需要在繼電保護系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠及時采取有效的故障排除策略予以處理，常用的繼電保護系統(tǒng)故障排除策略有：（1）對比參照法，若在繼電保護系統(tǒng)安裝的過程中，存在技術(shù)操作失誤，這會導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)出現(xiàn)相應(yīng)的故障，不能正常運行，對于這種原因所導(dǎo)致的故障，可以應(yīng)用對比參照法來排除，將出現(xiàn)故障的繼電保護系統(tǒng)內(nèi)部線路結(jié)構(gòu)與正常的線路結(jié)構(gòu)進行對比，就能夠找出故障點；（2）替換法，對于一些懷疑是元件故障所導(dǎo)致的繼電保護系統(tǒng)故障，可以應(yīng)用正常的元件來對其進行替換，這樣就能夠陜速的找出故障點，并將其予以排除，該種方法在一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的電力繼電保護系統(tǒng)中具有很好的應(yīng)用效果；（3）短接法，在開展故障點檢測的過程中，可以依據(jù)一個回路作為一個段的方式，應(yīng)用短接法進行逐段處理，這也是一種有效的故障排除方式；（4）回路拆除法，這種方法在二次回路故障中具有很好的應(yīng)用效果，在具體的操作過程中，首先依據(jù)二次回路順序來對繼電保護系統(tǒng)進行拆除，然后在逐步的安裝，就能夠及時的找出故障位置，并將故障予以排除。

三、變壓器在實際應(yīng)用中存在的設(shè)計問題及措施

變壓器在實際應(yīng)用中存在的設(shè)計問題主要是：（1）容易忽視了對變壓器的相關(guān)參數(shù)、輔助設(shè)備的設(shè)計，比如：冷卻裝置、保護裝備以及測量裝置等，這些輔助設(shè)備均是保證電力變壓器正常工作的基礎(chǔ)，因而在設(shè)計前應(yīng)充分的做好前期準(zhǔn)備工作。明確變壓器的相關(guān)參數(shù)，從而針對性的選擇設(shè)計配套設(shè)施等；（2）保護參數(shù)的范圍選擇，變壓器相關(guān)保護設(shè)備的選擇需要以其參數(shù)為依據(jù)進行設(shè)計，但是實際設(shè)計中容易忽視參數(shù)的變化，比如：通常電力變壓器中電壓的變化不應(yīng)高于運行分接額定電壓的105%，但是在特殊情況下，電壓的變化范圍不應(yīng)超過110.0%，此時就需要明確在此電壓下的電流、油溫以及實際的運行方式等，從而保證保護裝置的準(zhǔn)確性反應(yīng)。

四、電力變壓器繼電保護設(shè)計要點

1、差動保護設(shè)計要點

1.1縱聯(lián)差動保護設(shè)計的有效性。設(shè)計過程中需要保證繼電保護的有效性，避免誤動操作，此時應(yīng)保證電力變壓器低側(cè)與變壓器高壓側(cè)互感器之間的環(huán)流接線。通常電壓超過330KV的高壓側(cè)，需要在引出線位置安裝差動保護裝置。

1.2差動保護裝置的數(shù)量設(shè)計。差動保護裝置的數(shù)量設(shè)計需要根據(jù)變壓器以及斷路器的實際情況合理選擇，對于設(shè)置有斷路器的電力變壓器，應(yīng)該選擇獨立的差動保護裝置，而且差動保護裝置應(yīng)設(shè)計在變壓器和發(fā)電機之間。

1.3差動保護CT二次繞組設(shè)計。對于第一套差動保護回路，需要保證旁代可以順利切換，同時CT繞組應(yīng)獨立連接；對于第二套差動回路，CT繞組應(yīng)在主變壓套管中連接，圖1所示為三燒組變壓器差動保護裝置。

2、瓦斯保護設(shè)計要點

對于變壓器油箱中油面降低的情況，可以應(yīng)用瓦斯保護，其主要的工作原理對油箱當(dāng)中的氣體數(shù)量的多少進行檢測，依據(jù)檢測結(jié)果來判斷是否動作，一旦在變壓器中出現(xiàn)接地故障、相間短路等故障，那么故障點的電弧及電流會產(chǎn)生大量的熱能，導(dǎo)致變壓器油會有一部分蒸發(fā)成為氣體，對油枕觸發(fā)，從而導(dǎo)致瓦斯保護動作，瓦斯故障的靈敏度非常高，這使得其在變壓器繼電保護中具有很好的應(yīng)用效果，尤其是對于匝數(shù)比較少或者是繞組短路的變壓器來說，僅僅依靠電量檢測的方式，很難保證其正確動作，這時就需要依賴瓦斯保護。

結(jié)束語：重視電力變壓器繼電保護設(shè)計需要充分認(rèn)識到變壓器常見故障問題，從而在設(shè)計繼電保護中更具有針對性，從而保證電力變壓器以及電力系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定運行。隨著各項技術(shù)的進步與發(fā)展，不管是其系統(tǒng)的保護性能，還是故障排除措施都會有進一步的提升，這對于保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有非常重要的意義。