浅谈电力变压器继电保护设计

浅谈电力变压器继电保护设计

本文主要介绍了电力变压器的常见故障，异常工作状态和继电保护配置，并分析了几种电源变压器基于保护需要进行配置的方法。为了确保安全，电力系统经济稳定地运行，保护设备必须正确设置并进行精确调整。电力变压器在操作中，经常会遇到各种故障，这将对安全持续的电力系统的正常运行造成负担，尤其是规格较大变压器的损坏，它会直接造成整个系统的无法运行。

标签：电力变压器；继电保护；设计

前言：

电力能源作为当代社会能源系统中不可或缺的能源之一，其已经成为社会不断发展的基石。随着人类生活水平的不断提升，大功率用电器的广泛普及，用电量也在不断增加。作为主要设备的电力变压器是电力系统的核心，在其运行时经常会面临各种问题，这就对电力系统的安全持续运行造成严重影响，特别是大容量变压器遭到破坏或运行问题时时，影响最为严重。为了确保电力变压器的稳定持续运行，防止安全事故发生，保证电力系统的安全稳定运行，这就要求我们基于变压器的容量，结构和故障类型安装合适的继电保护装置。

1、关于电力变压器继电保护的概述

1.1电力变压器继电保护的要求

继电保护装置要求具有独立性，并通过专用的电源系统来供电，并且使得开关电路和一次侧高压进行隔绝。继电保护装置也要构成相应的一个整体，随时沟通与联系，例如当其之间的接触短路时，位于短路点所在的支路两端的保护装置应该马上运行，主要运行方式是进行跳闸处理，而短路点所在的上下两段的保护装置要安全可靠并且不发生跳闸处理的问题。由于继电保护装置主要目的是从电源系统中迅速切除，减少电力企业的损失，因此跳闸电路安全可靠性要非常高，跳闸回路相互之间要求隔绝。

1.2电力变压器继电保护所具备的特点和优势

继电保护具有可靠性。一般来说，它对配置要求较高，性能还要可靠且优越，其主要保护方法是方法库和数据仓库。电气设备的价值和功能价值的发挥离不开可靠的继电保护装置。当电压要求220千伏或者要求更高的设备运行时，这些电力设备都要相互独立运行，且由两套独立的控制系统来进行控制。当其中一套系统无法工作时，另一套系统也可在设备发生故障时实现对设备进行控制的操作。当然，继电保护也具有很好的灵敏性。对于复杂的电路装置在高电阻接地故障发生时灵敏度的高低就在此处体现。一般来说，其最末一段零序电流保护的电流暂定值不应大于300A（一次值）。继电保护也具有速动性，良好的速动性可以提高整个系统运行时的水平，提高系统稳定性，减少设备发生故障的概率，缩小故障

发生波及的范围。

1.3装设电力变压器继电保护装置的注意事项和方法

为了确保继电保护装置的灵敏性和准确性，在变压器内部的各种短路处应该装设具有切断功能的瓦斯保护装置，当瓦斯浓度超过一定范围时，应立刻采取切断操作以确保系统的安全性和稳定性。实现对电力变压器的保护是装设继电保护的核心。由于继电保护装置数量大、形式多样且具有较高的复杂性，所以也要考虑系统的整体性，在配置和安装继电保护装置时遵循整体性原则，通过多种途径和线路形式，以不同方式发挥继电保护装置的功能。当然，继电保护装置也要具有一定的规范性，要规范处理各种中性点直接接地的设置，按照国家标准进行设备的设置和操作，严格按型号进行装配来实现整个系统的协调统一。

2、日常生产生活中继电保护采取的常用措施

2.1瓦斯保护是最为常见的继电保护手段

依据变压器油箱内瓦斯的数量和流动的速度的不同而采取的保护即为瓦斯保护。电力变压器中最为常见的继电保护方法有很多，但是最主要的还是瓦斯保护，其可以检测出油箱中油量的多少，一般安装在油箱与油枕的连接管道上来进行监测。瓦斯保护根据瓦斯浓度又分为“轻瓦斯”和“重瓦斯”。“轻瓦斯”一般只作用于信号，让工作人员知晓故障的发生并及时采取必要手段来停止运行，“重瓦斯”一般直接作用于断路器上，直接停止设备的运行；当电力变压器内部发生漏油，局部烧损或油面突然下降等情况时，在其他保护方式不工作时，瓦斯保护仍然能发挥应有的作用。另外，瓦斯保护在作用后还能在设备上方收集发生故障时产生的气体，根据产生气体的颜色、状态、数量等粗略判断出故障发生的原因和故障发生的类型。

2.2差动保护在继电保护中是最为主要的方法

差动保护的工作方式一般是经过变压器两端产生电压和电流的不同，然后根据两侧电压和电流大小、相位等差异作为继电保护的因素来进行保护。变压器内部的电流互感器一般的接线方式是通过“环流接线”来进行二次侧接。对于Y，dll 一类的电力变压器，它应该算是“相位补偿”的接线方式，外形类似星星的电流互感器在变压器内部连接方式应该是呈三角状连接，同时外形类似三角形的电流互感器在电压器内部连接方式应该采取类似五角星形连接方式。不管何时如果电力变压器发生技术故障时，这时内部继电器的电流和互感器的电流的值会相互接近，在一定时间内，差动保护不发生，即使发生也不会产生影响。

2.3过电流保护在继电保护中作为一种后备方法

在瓦斯保护和差动保护作为电力保护的基础保护方法的同时还需要过电流保护作为电力保护的后备保护方法，在一定条件下，可以采取阻抗保护的方法来替代过电流保护。电力变压器过电流保护是瓦斯保护和差动保护的后备方法，根

据变压器容量，电压和电流承载的范围大小以及短路时电流电压大小，过电流保护一般可以实施这几种保护方法：过电流保护一般广泛的运用于降压变压器中；复合电压启动过流保护一般在升压变压器和变压器灵敏度不准确的情况下采用。

结语：

可靠安全的电力变压器是电力系统元件的重要组成部分，也是电力系统安全可靠运行的核心。当然，电力变压器的保护方法对于系统的运行也是十分重要的，由于继电保护的可靠性，安全性，灵敏性的优秀特点，其已被广泛使用于保护电气设备的装置中。变压器的继电保护不仅能高效率地杜绝安全事故的发生，也能提供更优质的电力服务。总而言之，继电保护设计对于保护供电的可靠性和供电的连续性来说都具有举足轻重的影响。

参考文献：

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[3]蔡红生.10KV供电系统中电力变压器的常见故障分析与继电保护探讨[J].中国房地产业.2015.11