摘要：设备运行过程中安全是设计师和工作人员所重点关注的方面。专业人员在对电力变压器存在的故障进行原理分析以后，对电压变压器所存在的大部分故障有了对应的保障措施，在变压器的故障发生后，往往带来的损失较大，因此应当深入分析外部故障的原因和相应的保护措施。本文通过对继电保护技术的工作原理进行分析，对变压器电气量的保护装置进行了分析，为电力变压器出现故障时的对策提供指导建议。
关键词：继电保护技术，电力变压器，故障处理
变压器是整个电力系统中较为关键的设备，变压器运行的安全稳定对电力系统至关重要。当变压器自身发生故障时，如保护系统无法及时地切除变压器，将导致变压器受到损害，严重时会烧毁。因为工作原理的局限性，造成互感器和断路器之间的故障不能够完全的消除，进而导致变压器无法正常的运行，应对此故障时可以通过选择低压开关作为辅助的方式，通过改变外部的接线来消除障碍，保证变压器的正常运行，进而保证整个电路的正常运行。
1、电气量的保护装置
根据相关的保护技术程序的规定，变压器除了需要安装必备的气体和进行差动保护外，还需要针对因为间接的短路造成的过电流问题，在此问题解决时安装序电压过流保护作为其后备保护，序电压过流保护和差动保护存在着重叠的区域。在发生意外时通过保护动作来带动时限动作，从而引起跳闸。
1.1、差动保护
差动保护的具体过程包括：一启动元件，在启动元件后引起差动电流突变，当差动电流持续超过启动电流时，就会启动保护。差动保护开始启动制动效果，有效地进行元件的保护，同时保持对内部故障的高度灵敏度。它的作用是在运行过程中判断电回路的情况，在发生异常时发出警告，进而来达到控制元件的作用，通过元件的控制来判断是否需要进行闭锁保护。
1.2、后备保护
在运行过程中，因为电路的原理作用，低压侧的线路发生故障时，高压线的电压往往会变的很小，从而造成无法快速的启动电压进行闭锁保护，为了保证设备在突然发生意外时，内部元件有足够的灵敏度对设备进行反应，在对电路的应用过程中应采用高压侧和中低压并联的方法进行保护作业，保证在低压侧发生故障时可以进行有效的作业，同时利用低压侧、高压侧的电压，使任何一侧的作业都可以有效地闭锁回路。
1.3、复合闭锁过流保护
在线路发生短路故障时，复合闭锁过流保护可以当做变压器的后备保护进行使用，如果这一侧的电路发生断开时，可以立即将其关闭进行保护。在这种情况下如果电压恢复后，有关的保护也能够快速的恢复。
2、从主变保护故障剖析继电保护技术的应用
保护装置是在线路发生故障时采取的紧急措施，只有在紧急状态下，继电保护技术才能开始运作，平时处于静默状态，但其本身也是装置，因此也有故障的时候。但是排除故障的方式分为两种状况。第一种状况是变压器发生故障时，保护措施的保护过程一般是，低压侧的断路器先发生断开，从而控制主变电流，调整正常的传输负荷，达到故障时的应急措施，保证电力的正常输送。但这一过程发生故障时，一般会产生以下的过程，变压器故障，保护装置启动，此时低压侧的断路装置与其他装置发生短路故障，导致差动保护无法正常启动，因此被动启动高压侧的保护装置，不过高压侧会选择这一侧的母线电压，但由于抗组的原因，该措施无法进行，而低压侧由于保护装置未启动，电压处于正常状态，因此又不能通过并联来使整个电路启动电流过载保护，结果可想而知，这种情况下，我们将低压侧故障产生动作称为误动，高压侧由于抗阻的原因不发生动作，称为拒动，由于这一处的故障，导致其他保护措施也未能及时启动，故障不能够快速有效地排除，因此，很快将导致变压器的烧毁及损坏。
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第二种状况是变压器正常运行，但次是低压测的断路装置与其他装置发生故障，则低压侧会通过降低母线电压来进行保护，尽量减小电流的变化和延迟，使低压侧线路的电压快速恢复正常。但同时由于此时整个电路处于并联状态，电流会经过高压侧母线，然后达到故障的部位，虽然高压侧的电压电流较大，可以缓和低压侧电流的下降，但这一侧的电压会因为阻抗的影响不能够正常运行，因此故障依然不能快速有效地排除，在故障排除方面存在缺陷。
3、故障问题采取的对应措施
对于继电保护技术对变压器故障的处理，需要从具体的问题上展开讨论，保护措施主要分为高压侧、中低压侧及死区故障处理，主要从这三方面入手进行改进，改进后的方案简化了保护流程，能够有效的避免保护过程中故障的产生。
3.1、高压侧
从高压侧改进的电路保护措施，主要是加上与门电路，增加的数量不定，需根据实际情况进行定夺。但与门电路所起的作用是，改变了装置启动过程中的路径，基本情况是，电路发生故障时，低压侧断路器断开，而高压侧电流大于允许值，则在规定时间内跳开高压侧的断路器。高压侧不会因为主变抗阻的原因而不发生动作，从而跳开这一关键节点，及时对故障进行排除与修复。此外，在三圈变压器后备保护的一系列操作中，同样也可增加与门电路，增加数量根据实际情况决定，其运动过程相似，低压侧断路器断开，高压侧电流大于允许值在规定时间内跳开相关的断路器。
3.2、中低压侧
中低压侧的改进方法与高压侧的相似，也是增加与门电路，通过与门电路跳开排除故障的关键节点，从而使故障排除装置顺利进行，其排除故障的基本情况是，低压侧断路器断开，同时，该侧的电流大于允许值，则在规定时间内跳开高压侧的断路器。其次，三圈变压器的后备保护的一系列操作，也增加了与门电路，其操作过程是，低压侧断路器断开，同时该侧，电流大于允许值，在规定时间内高中压两侧的断路器断开。
3.3、死区故障
在电力变压器故障中，死区故障较为常见，其涵盖着不同的类型，首先是运行区死区故障，其次是操作区死区故障。前者主要是以电流互感器、低压侧短路故障为代表，当低压侧的母线电流呈现出持续增加的状态，相应的电压会出现偏低的情况，这就使得低压侧后备保护装置启动动作断开相应断路器。由于故障点在死区，使得电流在主变输送环节产生了一系列问题。对于操作死区故障的处理，应该重视变压器运行阶段，合理的落实维修和检查细节，将切断低压侧断路器视为主要的前提条件，让高压侧装置能够在主变冲击环节恢复到相对于合理的范围中，同时可以实现对低压侧装置的闭合控制，让变压器始终保持于相对稳定的状态下。
4、结语
继电保护技术在对变压器的保护正常运行中起着重要的作用，变压器在运行过程中会存在各种故障，通过继电保护技术可以有效地减轻对变压器的损害，保护电网的正常运行，避免故障产生的较大损失，同时在日常的电网作业中有着极大的应用价值。
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论文作者:施正德
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
标签：故障论文; 低压论文; 变压器论文; 电流论文; 高压论文; 断路器论文; 电压论文; 《基层建设》2019年第31期论文;