電力變壓器繼電保護研究

茍海山

摘?要：在電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)得以飛速進步的同時，各類不同的電力故障時常出現(xiàn)，電力變壓器故障最常見，一旦產(chǎn)生短路，直接影響整個電力系統(tǒng)的正常運作。如何科學(xué)進行繼電保護，以確保電力系統(tǒng)運行的安全性變得異常關(guān)鍵。本文通過說明電力變壓器繼電保護的運作機制，提出了電力變壓器繼電保護的有效對策。此研究以分析電力變壓器繼電保護的有效策略為目的，從而有效發(fā)揮出電力變壓器繼電保護的應(yīng)有作用。

關(guān)鍵詞：電力;變壓器;繼電保護

眾所周知，電力系統(tǒng)的正常運行與否，對日常的生產(chǎn)與生活產(chǎn)生了很大的影響，與其關(guān)聯(lián)可謂十分密切。近些年來，電力系統(tǒng)運行的過程當(dāng)中，常會受到各個方面因素的干擾與影響，頻繁產(chǎn)生電力故障，而電力變壓器作為其中不可或缺的構(gòu)成部分，一旦發(fā)生故障，必將產(chǎn)生極大的危害。為了盡可能避免不必要的電力故障發(fā)生，繼電保護裝置的有效應(yīng)用，取得了良好的效果，使電力系統(tǒng)的故障率得以下降。鑒于此，深入探討和分析電力變壓器的繼電保護對策顯得十分必要，具有重要的意義。

1 電力變壓器繼電保護的運作機制

對于電力變壓器繼電保護而言，針對的為一種電力變壓器不同構(gòu)件的保護設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)了解了變壓器繼電保護的設(shè)計理念，便可以掌握繼電保護的運作機制。當(dāng)電力變壓器產(chǎn)生故障時便形成了相應(yīng)的應(yīng)對反應(yīng)，其中涵蓋了與其相關(guān)的不同類型元器件以及其他不同的方面，依靠對存在故障的及時、科學(xué)判定，并運用合適的處理方法，凸顯出繼電保護設(shè)計方案的功效。所以，繼電保護存在著穩(wěn)定性、選擇性、靈敏性以及速動性等諸多特征。對于穩(wěn)定性而言，處于變壓器保護狀態(tài)下的保護動作不會拒動，而保護沒有動作情況下則不會出現(xiàn)誤動情況;選擇性是處于繼電保護設(shè)備動作下，盡可能在最小區(qū)間內(nèi)排除相關(guān)故障，確保電力系統(tǒng)運行的正常。[1]而靈敏性則對繼電保護設(shè)備提出處于任何故障情況下，均可以準(zhǔn)確體現(xiàn)出故障，不受到短路種類和具體方位因素的影響，進而加以保護。速動性則指的是形成保護動作之后對有關(guān)故障予以迅速排出，減小故障產(chǎn)生的危害。利用上述特點，使繼電保護在電力變壓器中的應(yīng)用效果更加顯著。

2 電力變壓器繼電保護的有效對策

（1）電力變壓器的瓦斯保護方式。所謂瓦斯保護，針對的為電力變壓器運用相關(guān)變壓器油當(dāng)成絕緣和冷卻介質(zhì)的一種電力變壓器保護方式。通常來說，處于變壓器油箱故障情況下，受到故障點電弧與電流的影響，此時變壓器油和絕緣材料由于較熱出現(xiàn)分解而形成大量的氣體。而電力變壓器和氣體排出量、相應(yīng)速度密切相關(guān)。以上述氣體達到保護目的的設(shè)備便是瓦斯。這種保護方式以氣體繼電器裝置為目標(biāo)，將其裝設(shè)到油箱與油枕間的管道中。對于電力變壓器較小故障的情況，此時油箱中形成很少的氣體，速度緩慢，而借助其上端的油枕，使相應(yīng)氣體可以順著管道向上走，讓氣體繼電器中的油面得以降低，在降低至動作門檻后，瓦斯會形成一定動作，產(chǎn)生相應(yīng)的警示信號。一旦產(chǎn)生嚴(yán)重故障，故障處周圍溫度將提高，并形成大量氣體，導(dǎo)致變壓器中的壓力增加，同時讓變壓器油通過油箱的管道朝油枕流淌，達到一定的保護目的。[2]

依靠此種保護方式的優(yōu)勢在于不但可以體現(xiàn)出電力變壓器中的各類故障，而且也能夠呈現(xiàn)出相應(yīng)的鐵心故障與匝間短路問題。如果電力變壓器中存在空氣，能形成一定的反應(yīng)，所以，憑借應(yīng)對快速、敏感性強的優(yōu)點，使瓦斯保護發(fā)揮出良好的保護作用。當(dāng)然，瓦斯保護也存在不足，在外部影響方面的抵抗能力不高，當(dāng)出現(xiàn)外部的故障問題后難以迅速進行應(yīng)對，需要配合其他類型的保護措施共同運用。

（2）電力變壓器的過電流保護措施。對于電力變壓器的保護管理來說，還可以運用過電流保護措施達到既定的管控目標(biāo)。通常情況之下，不僅要求進行常規(guī)的主保護管理，而且安裝了相間與接地短路在電力變壓器當(dāng)中，用于發(fā)揮出后備保護的作用。由此可見，后備保護旨在謹(jǐn)防外界故障導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)繞組過電流的情況。可以將其視為相鄰的部件，一旦電力變壓器產(chǎn)生相應(yīng)故障的時候，并能夠凸顯出其良好的功效。對于電力變壓器相間短路的后備保護管理而言，一般運用過電流保護的方式，使復(fù)合電壓與低電壓可以啟動相應(yīng)的過電流保護功能，并且依靠阻抗保護的方法，達到后備保護的效果。應(yīng)用過電流保護方式的過程當(dāng)中，在形成保護動作以后，此時電力變壓器的兩端斷路器會出現(xiàn)跳開的情況。

（3）電力變壓器的差動保護方案。對于電力變壓器繼電保護管理工作而言，可以運用差動保護的方案，這種保護方式主要體現(xiàn)出電力變壓器兩端電流的差額情況，進而形成一定動作完成保護的目的。根據(jù)此種保護設(shè)備的運作原理獲得良好的效果。電力變壓器兩端的電流互感器同極性端以串聯(lián)形式處于回路當(dāng)中，而差動繼電器則以并聯(lián)形式處于環(huán)路當(dāng)中，有關(guān)流入差動繼電器的電流為兩端電流互感器的電流差，具體為：?I=I?1?-1?2??。通過科學(xué)選用兩端電流互感器的變比與接線，確保其處于運作與區(qū)外故障的情況下，兩端的二次電流向量一致，此時流入差動繼電器的電流數(shù)值是零，相關(guān)保護設(shè)備沒有形成動作。

3 總結(jié)

從論文的闡述和分析中獲悉，深入探討和分析電力變壓器的繼電保護對策顯得十分必要，具有重要的意義。本文通過說明電力變壓器繼電保護的運作機制，提出了電力變壓器繼電保護的有效對策：電力變壓器的瓦斯保護方式、電力變壓器的過電流保護措施、電力變壓器的差動保護方案。望此次研究的內(nèi)容和結(jié)果，可以獲取相關(guān)工作者的關(guān)注與重視，并從中得到相應(yīng)的啟發(fā)和幫助，以便確保電力變壓器功能的正常發(fā)揮，使整個電力系統(tǒng)運行更加安全、穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]馮海清，王震，楊逸晴，等.關(guān)于電力變壓器繼電保護技術(shù)的應(yīng)用與實踐研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，12（18）：160-168.

[2]李冰.淺談電力變壓器的繼電保護[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2016，27（17）：125-129.