对电力变压器继电保护设计的探讨

对电力变压器继电保护设计的探讨

贾表光

山东网源电力工程有限公司    山东省济南市  250118

摘要：电力行业是我国国民经济的中流砥柱，它与社会各领域的发展息息相关，也是人民生活的重要组成部分。电力变压器的继电保护设计可以使电力设备的安全、可靠地工作，尤其是对变压器的安全故障进行及时的监测，以确保电网的正常、平稳的工作。应积极地优化变压器的继电保护设计，以最大程度地保证人们的生命安全。

关键词：电力；变压器；继电保护；设计

引言：近几年，电力系统已经进入了一个重要的进程，在实际运行和供电的应用中。一般情况下，这种情况会对一系列严重的断电产生不同程度的不利影响，因为以上各工艺都与之相关。系统是电力变压器中的一个重要环节，也是整个电网运行过程中的一个重要环节。如果变压器本身出现了严重的电气故障，就会对其本身造成巨大的潜在破坏。

1.电力变压器继电保护概况

电力供应的可靠度对电力系统的正常运转起着至关重要的作用。电力变压器的继电保护设计可以直观的反映电网的运行状态，使电网发生的故障可以在最短的时间内得到控制或者向电网发送信号，使值班人员可以及时的处理电网的故障。保证使用者合理地使用电力，降低对工作和生活的冲击。继电保护装置具有四种性能：首先，是灵敏度，也就是对故障的敏感程度。其次，是可靠性，即不会被拒绝。然后是速度快，一旦出现故障或异常，就能迅速处理。最后是选择性，排除错误，在最短的时间内进行故障，并为无故障提供最大功率。

2.电力变压器继电保护系统常见故障类型

2.1电力变压器继电保护系统中电压互感器的二次回路故障

该系统的电压互感器是继电保护系统的核心部件，它的作用是消除电网中的高压。一般来说，变压器所承受的二次电压值与所承受的一次电压值成正比。所以，如果在这种情况下，当电阻值下降等相关现象发生时，很可能会导致变压器的短路。当开孔三角形电压不稳定时，往往会导致上述故障和问题。由于电压过高而导致的不稳定极限很容易出现在电压互感器的内芯，因此在解决这种类型的继电器故障时，必须特别关注变压器的短路和回路。

2.2电力变压器继电保护系统电流互感器的故障

由于变压器中的电流互感器是基于电磁感应的相关原理而制造和设计的，所以把原来的大的数字电流转化为小的数字电流是设计电流互感器的主要功能，也是电流互感器存在的价值。从上述原因可以看出，变压器的绝缘部位一旦出现断裂或其他类似的情况，很容易造成电流窜出等问题，从而影响电网的安全、稳定和正常运行，甚至会造成安全事故。

2.3计算机型电力变压器继电保护装置的故障

随着现代信息技术的飞速发展和计算机技术的飞速发展，计算机辅助设备在继电器保护中的应用越来越广泛。但在实际操作和使用过程中，若出现输入电源不足的情况，很容易导致系统输出的电压值下降，从而对电力系统电力数值的正常工作造成很大的影响。

3.电力变压器继电保护的有效对策

3.1电力变压器的瓦斯保护方法

瓦斯保护是变压器绝缘的又一种方式，它是在变压器的导线上采用合适的变压器油脂来进行绝缘电阻和冷却介质的保护。通常，从狭义上讲，当变压器的油箱发生故障时，这是由变压器受损部位的电弧强度与油箱受损电流强度的双重温度所决定的。在这段时间里，变压器润滑油和其它绝缘和电阻变压器材料在高温、低温和高温条件下发生高温分解和氧化反应，产生了高温高压气体，其中包含着大量的电能。变压器的保护与变压器的气体排放、相应的运行速率等有密切的相关性。高压气体是为了保证变压器的安全而使用的一种危险装置，它所排放的变压器的气体量超过了上面所说的数值。本发明的低压气体保护器是一种以其它方法安装于变压器油箱和变压器油枕之间的高压管路设备。当变压器的油箱出现了一个小电流故障时，这种故障的时候，变压器内的气体中很有可能会出现少量的低压气体，所以它的运行速度还是很慢的，所以我们需要在变压器的油箱顶部安装一根高压油枕，这样就可以将高压继电器从高压管的地线上拖下来，这样，那些油箱里的煤气就会被压缩到一定程度，从而发出相应的警告。当电线发生接地故障时，绕组附近的温度会升高，从而产生大量的气体，使变压器油中的饱和压力增大，使变压器油中的高压变得更大，使变压器油中的大部分机油都会从低压管道中流出，达到保护变压器油枕的目的。这种短路保护方法最大的优点就是不复杂，但却能把变压器线路上常见的各种故障都反映出来，而且还能直接显示出各个电路的铁芯和匝间短路。若变压器壳内同时有气体，可对其进行一定范围的响应，因此，由于其响应速度快、灵敏度高等技术优势，从而可以更好地保护瓦斯，达到更好的效果。

3.2电力变压器的过电流保护措施

变压器后备电源的保护和应急管理工作，必须要充分利用变压器绕组、过流和小过流等多种保护和安全控制手段，以达到变压器在正常运行过程中的安全控制指标。一般而言，在普通用电情况下，变压器系统除了要在传统的变压器系统中设置后备、供电管理设备外，还要经常设置接地相开路和地短路保护。在传统的电力变压器系统保护中，主要是为了实现对电网的保护与管理，以及对系统的备用保护。因此，备用电流保护可以有效地预防变压器在短路时因外部故障而引起的一系列特别的短路事故，例如变压器线圈的小电流击穿。断路器和它的电路自身可以被恰当地看作是邻近该电路的一个相对独立的运行元件。当系统发现外部线路可能出现短路等故障时，应能及时、有效地突出和展示某些特殊的功能，使其本身的产品具有优良的电气特性。针对短路保护的备用线路，设计了三相变压器相间和交流相短路时的后续管理与维修措施，通常从设计上考虑了短路保护的设计方法，其中包含了短路过流的备用保护，使其具备了短路过流短路设计保护电路的基本功能，并具备了相应的设计保护级别，当过高的复合电压和过低的复合电压时，能够自动、迅速地起动。同时，通过采用低电阻电流短路备用保护的方式，设计出一种快速短路备用保护的方案。在断路器自动保护运行时，如果断路器处于自动保护的工作状态，那么，在变压器系统中，串联并联的断路器也会出现自动跳闸的情况。

3.3电力变压器的差动保护方案

在技术管理与应用试验中，直接涉及到变压器保护的自动保护，可以通过运行技术来实现对变压器线路上的短路电流进行差分控制，从而实现对保护系统的自动保护。根据本发明的自动工作方式，可以提高防御性。三相变压器定子绕组三相电流互感器是一种半连续的结构，处于两个最终旋转的极性之间，都处于单相电力系统中，虽然三相差动继电器的最终旋转在两边是一个半平行的结构。另外，三相环网的三相电流变压器的端部流入三个差动保护线圈，也就是它的绕组两端与并联电流互感器的两端相对应的电位差，其计算公式 i=1-12。通过合理、科学地设计，确定二次电压互感器的电流转换系数及导线，以保证在正常运行状态下，当发生内部运行或外部运行失效时，变压器两端的输入电流向量的二次数值是一致的。这时，经过二次端差分继电器的输入电流二次值总是为0，而有足够安全防护装置不能正常工作。

结束语

随着社会的发展，我国的电力行业也在快速的发展，电网的形态越来越多，社会的密度也越来越大。在电力系统中，变压器是一个非常重要的设备，它要完成一个关键的转换，所以在运行的过程中，变压器很可能会受到各种因素的影响，从而造成大量的变压器受损。要确保用电的安全、可靠，必须按照实际工作条件，对变压器进行继电保护。

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