關于電力變壓器繼電保護技術的應用與實踐研究

王睿

摘要：現階段，我國的用電量占世界電力總量的20%，所以為了保證用電安全，必須要建立完善的電力輸送系統。因為，電力輸送系統，特別是遠距離輸電系統的正常運行是保證生產生活正常進行的基礎。如電力系統不穩定，哪怕僅僅是一個很小的故障都有能可能引發輸電線路上的各種問題，甚至引發輸電系統崩潰，影響正常生活生產。變壓器繼電保護技術是當前保證電力系統穩定的重要技術，隨著該技術的發展不僅為各行的發展提供了良好的供電系統，還極大程度上節省了國家資源。

關鍵詞：電力變壓器;繼電保護技術;應用實踐

1導言

目前，為了更好的發揮電力變壓器的繼電保護的作用，需要加強技術維護工作人員的培訓，確保變壓器的穩定運行，降低電力系統故障，減少經濟損失。隨著變壓器繼電保護技術的不斷發展，未來還需要加強對其技術的研究，推動其技術革新。

2變壓器繼電保護的作用

在電力系統的運行管理系統中，繼電保護系統是非常關鍵的構成部分，具體就是結合電力系統的運行管理需求來科學設置繼電保護裝置。對變壓器繼電保護系統而言，主要可以分成子站系統與監控系統兩大部分。其中繼電保護是監控系統的一個重要組成部分。通過科學設置繼電保護系統，主要的作用體現如下：有利于確保變壓器安全運行。在變壓器內部的電力系統中被保護的相關電力元件出現運行故障問題后，所設置的繼電保護裝置可以有選擇地將故障元件所在線路段進行切斷，以此可以避免故障元件的故障范圍進一步擴大，力求最大程度確保變壓器內部電力系統運行安全性;有利于及時警示變壓器內部出現異常運行狀態的各種類型的電氣元件。如果變壓器內部電力系統在運行中的某個電氣元件存在異常運行工況，那么所設置的繼電保護裝置就會及時發出警告，并提醒值班的檢修工作人員及時排查及解決相關故障問題，或者可以由繼電保護裝置進行自動化調整;有利于實時監控變壓器內部電力系統的運行工況。基于變壓器內部繼電保護系統的科學構建，不僅可以及時出現它們運行中存在的故障電力元件，也可以對電力系統運行是否可以持久保持穩定、正常工況進行實時監控，提高了變壓器內部電力系統運行管理的水平。

3電力變壓器常見的繼電保護故障

內部問題是指電力變壓器本身出現一些問題，如變壓器的某項功能不能正常運行，變壓器內部結構出現變化等。如果出現變壓器內部設置斷裂、外殼接地等內部問題，繼電保護就會根據狀況作出局部斷電或將故障變壓器隔離出電力系統等反應。一般情況下，變壓器出現的內部問題可分為電問題和熱問題兩類，根據其問題類型的不同，繼電保護會采取不同的保護措施。除內部問題外，變壓器的外部問題也會導致變壓器故障從而引發繼電保護動作。變壓器外部故障是現實中常見的外部問題，其中包括變壓器絕緣體損毀、外殼變形等，這些問題不僅會影響變壓器的正常運行，還會導致嚴重事故，影響繼電保護。

4電力變壓器繼電保護技術的應用實踐

4.1正確認識瓦斯保護

瓦斯保護有重瓦斯和輕瓦斯保護。一般重瓦斯動作于跳閘，輕瓦斯動作于信號。當變壓器的內部發生短路故障時，電弧分解油產生的氣體快速流向油枕沖擊氣體繼電器，使重瓦斯動作于跳閘。當變壓器由于漏油等造成油面降低時，輕瓦斯動作于信號。由于瓦斯保護反應于油箱內部故障所產生的氣體（或油流）或漏油而動作，所以應注意出口繼電器的觸點抖動，動作后應有自保持措施。

在線路保護及母線保護中，電流差動保護對保護范圍內的各類故障均有很好的反應能力。但變壓器保護中配置的電流差動保護由于變壓器的工作原理及結構特性等原因，在變壓器內部的某些故障情況下，不能靈敏地反應，比如星形接線繞組尾部的相間短路故障及繞組很少的匝間短路故障，而瓦斯保護可以比較靈敏地反應。另外變壓器電流差動保護不能反映繞組的開焊故障，開焊故障下的電流閃弧卻能產生大量氣體，造成瓦斯保護的動作，所以瓦斯保護是變壓器的主保護之一。根據系統中變壓器的故障表明，當變壓器內部故障引起了電流差動保護動作，該故障對變壓器的損壞是無法修復的，而快速且靈敏動作的瓦斯保護卻可以提前動作。

根據系統中變壓器的故障表明，當變壓器內部故障引起了電流差動保護動作，該故障對變壓器的損壞是無法修復的，而快速且靈敏動作的瓦斯保護卻可以提前動作。因為系統中的變壓器瓦斯保護均為單重化配置，退出檢修期間會造成部分故障情況下失去主保護，所以必須合理掌握變壓器瓦斯保護的投退。根據運行規程的相關規定，瓦斯保護的繼電器及二次回路故障或有工作時、變壓器油路有工作或更換變壓器油之后需要退出將瓦斯保護改信號運行。對于新投入的變壓器在充電合閘時投入瓦斯保護，空載運行24小時期間瓦斯保護仍然正常投入。

4.2差動保護

差動保護是變壓器繼電保護中平衡逆流中電流差的一種保護措施。在變壓器運行過程中，如果出現因故障導致的設備短路時，流進電流就會出現逆流現象，通過差動保護可以平衡其電流差，保證電力變壓器的穩定性和整體性。差動保護是變壓器內部和引出線上發生短路故障的主要保護措施，其可以快速對變壓器內部和引出上線上出現的相間短路、大電流系統側單相接地短路等進行反應。此外，差動保護還可以躲過外部故障切除后和變壓器全電壓充電后的勵磁涌流。

4.3非電量保護

變壓器本體和有載調壓部分的油溫保護，變壓器的壓力釋放保護。此外，還有變壓器帶負荷后啟動風冷的保護，過載閉鎖帶負荷調壓的保護。在汕尾片區電網中，就曾發生過10kV饋線保護未能及時、有效地切除故障的情況。最后在主變低后備保護及時正確地動作后，迅速地切除了10kV母聯及主變變低開關，有效地隔離了故障，縮小故障范圍，最大程度地保障了供電可靠性。在此次事故中，主變保護起到了至關重要的聯結作用，與其他保護配合，及時有效地隔離了故障。

4.4后備保護

后備保護也是變壓器繼電保護的一種。在變壓器運行中，如果回路發生故障，位于回路上的保護電流就會立刻釋放信號，將回路上的電器元件斷開，保證系統的穩定性。但該保護動作可能會受到各種原因的影響無法觸發，這時電子器件裝置就會觸發另外的保護動作，從而避開故障電路，這種反應動作就是后備保護，可有效保護設備安全。過流保護、阻抗保護等都屬于后備保護，其保護范圍包括供電回路，變壓器等，雖然后備保護都可以對變壓器的過流狀態作出反應，但靈敏度不同，比如過流保護靈敏度較低，阻抗保護較高。

4.5建立數據倉庫

借助于繼電保護技術創建的數據倉庫，跟傳統的數據庫存在一定的差異，首先，數據倉庫儲存的數據量非常巨大，數據間的組合變化類型更加多變;其次，數據倉庫還存儲各種接口的狀態，保證其性能的完整;此外，數據倉庫還擁有極強的處理能力，能更好的對存儲的數據進行分析處理。繼電保護在處理數據的時候，一方面可以根據數據的不同選擇最佳的處理方式，盡量減少對于數據損壞，保證其完整;另一方面可以對用電客戶的使用范圍和時間進行限定，避開擁堵的高峰期。

結束語

總之，在電力系統中，變壓器對其安全穩定運行有重要影響。合理配置繼電保護，并充分發揮保護的靈敏性和可靠性，對變壓器運行過程中的各類故障能及時反應并可靠切除，切實保證變壓器安全穩定運行。

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