淺談繼電保護在電力變壓器中的應用現狀

摘 要：電力是目前應用最為廣泛的能源，電網規模也在逐年增加。作為電網關鍵部件的電力變壓器，運作符合也在不斷增大，因此也導致電力變壓器故障頻率不斷升高，用電穩定性面臨挑戰。繼電保護可以對電力變壓器起到全方位的保護，保障變壓器穩定運行，降低變壓器故障給電網帶來的沖擊。因此，了解繼電保護在電力變壓器中的作用機理和保護應用，能夠有效促進繼電保護在電力變壓器中的應用水準，提高用電穩定性。

關鍵詞：繼電保護;電力變壓器;應用

隨著社會發展，人們生產生活對于電能的需求越來越大，因此我國的電網規模也不斷增加。變壓器是電力系統中最主要的部件，隨著電網規模的不斷增加，變壓器負荷也隨之增加，導致變壓器故障發生頻率越來越高。繼電保護裝置在電網中的應用，有效降低變壓器故障頻率，保障生活生產的用電穩定性。因此，了解繼電保護在電力變壓器中的應用具有重大意義。

1 繼電保護在電力變壓器中的運作機理

電力變壓器繼電保護是針對變壓器中的構件進行保護。在電網供電的基礎上，當變壓器的特定元件發生故障時，繼電保護裝置就會做出斷電保護反應，并且快速對故障元件進行分析，剔除故障元件保證電力系統的穩定性。繼電保護裝置的保護動作包括停機、跳閘等。繼電保護在實際運作時，需要多個部件相互配合才能完成對電力變壓器的保護，一般繼電保護的程序包含輸入、監控、分析處理和操作執行四步。在繼電保護裝置安裝完成之后，要對繼電保護裝置進行調試，保證繼電保護裝置能夠精準檢測故障信號，并且給出可靠的執行操作。繼電保護裝置的正常運行和完善的基礎設施密不可分，要保證繼電保護裝置能夠滿足電力系統運行的基本要求。當電力系統中變壓器出現故障時，正在運行的繼電保護裝置會檢測到故障信號，并且執行保護操作，將變壓器故障元件從電力系統中屏蔽出去，維持電力系統正常穩定運行。繼電保護裝置能夠有效減少變壓器故障給電力系統帶來的沖擊，加速電力系統故障排查速度，提升電力系統運行的可靠性。

2 電力變壓器繼電保護在特點

2.1 繼電保護可靠性高

繼電保護能夠在電網中廣泛應用，最主要的原因就是繼電保護具有很強的可靠性。隨著現代科學技術的高速發展，電力系統建立了完善的信息數據庫，保障電力變壓器可以收集到可靠的數據。變壓器繼電保護裝置能夠依據信息庫，對電網中的信號進行收集和判斷，當故障信號出現時，能第一時間做出反應，保障電力系統的穩定。同時，完善的信息數據庫能夠幫助維修人員快速查找故障部位，并且為后續維修和維護提供參考依據。

2.2 繼電保護實用性強

電力變壓器在電網中運行時，會出現各種故障問題。數據庫的建立和共享能夠有效提高繼電保護系統的判斷能力，提高繼電保護的實用性。繼電保護系統能夠對每一次故障進行數據記錄并且進行反饋，以此幫助建立更加完整的數據庫，增加下一次繼電保護的反應速度，促進故障有效解決，提升用電穩定性。

3 繼電保護對電力變壓器中的保護作用

3.1 電力變壓器的瓦斯保護

瓦斯保護是依靠氣體繼電器運行的一種保護裝置，能夠通過檢測變壓器中氣體的組分和狀態變化，判斷出現故障信號，執行保護操作。氣體繼電保護裝置安裝在油箱和油枕之間的管道中。當電力變壓器出現輕微故障時，油箱中會有少量氣體產生，氣體會順著管道向氣體繼電器移動，降低氣體繼電器附近油面。當油面下降到一定高度時，就會引發氣體繼電器的保護動作。當電力變壓器出現嚴重故障時，油箱會因為故障處溫度急劇升高而產生大量氣體，增加變壓器中壓力，促使氣體繼電器快速達到故障動作標準，開啟故障保護措施，同時大量變壓器油會通過管道流向油枕，起到相應的保護作用。瓦斯保護具有反應快速靈敏的特點，能夠有效監測電力變壓器中的各種故障，包括鐵芯故障和匝圈短路也能進行有效檢測。不過瓦斯保護對于外部抵抗力較低，難以對外部故障進行有效應對，需要配合其他保護裝置共同運作。

3.2 電力變壓器的過流保護

在大多數電力變壓器的使用過程中，都會出現各種外部問題，因此就需要對變壓器的后備和相關線路進行保護。當變壓器出現外部故障時，變壓器后備和對應線路中會出現大負荷電流，容易引發短路故障，造成局部高溫，從而燒毀線路或者元件。繼電器過流保護能夠有效保護變壓器的后備和線路，避免大負荷電流通過相關元件和線路造成短路故障，保護電路不被燒毀。為了避免短路，電力變壓器會設計符合電壓和低電壓都可以啟動的過流保護裝置，并且通過大阻抗元件，保護電力變壓器后備。在過流保護啟動時，電力變壓器兩端的斷路器會斷開，避免過負荷電流通過變壓器，多變壓器形成保護。過流保護能夠和瓦斯保護形成合理互補，對電力變壓器起到從內到外的全方位保護。

3.3 電力變壓器的差動保護

電力變壓器的差動保護，是根據變壓器兩端的電流差值對電力變壓器進行保護。差動保護的核心部件是差動繼電器，主要對電氣主設備進行保護。當差動繼電器中的電流小于設定的故障點短路電流時，繼電器就會產生動作，發出故障信號引動電力變壓器跳閘，保護電力變壓器。差動保護能否靈敏運作的關鍵是通過繼電器的電流和電力變壓器兩端的電流差值是否接近。隨著高性能計算機芯片的出現，差動保護的應用越來越廣泛，差動保護的靈敏度和可靠性也在不斷上升，對電力變壓器主設備的保護效率也越來越高。

4 結語

繼電保護能夠有效保護電力變壓器，保障電網穩定性，提升用電質量。本文簡述了繼電保護在電力變壓器中的應用現狀和保護機理，提高人們對于電力變壓器的認知，加強電力變壓器繼電保護的應用，對電力變壓器繼電保護的發展起到促進作用。

參考文獻

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作者簡介：李志（1986-），男，漢，安徽利辛人，大專，電工技師，浙江石油化工有限公司，研究方向：電氣繼電保護。