摘要：作为电力系统重要设备，电力变压器工作状态，直接影响电力系统运行中继电保护工作的成效。电力变压器继电保护设计是复杂且繁琐的过程，需要在了解电力变压器的常见故障、继电保护特征的基础上，根据装置配置原则合理控制设计要点，确保继电保护设计的有效性与可靠性。
关键词：电力变压器；继电保护；设计要点
继电保护是对发电机、变压器、输电线路、母线的发事故自动化措施。可检测电力系统故障、异常情况，并发出报警信号，或是直接隔离、部分切除故障的措施。确保电力系统正常供电。施以有效设计措施，掌握设计要点，对变压器继电保护设计的高效性、科学性有着积极促进作用。
一、电力变压器的常见故障
电力变压器分为正常运行、带病运行两种工作状态。在正常运行中，易会出现变压器油箱内、外部故障，在内部故障中，线圈老化、油箱内部短路、油箱内热量与气体增加是主要表现。绝缘体含大量水分、年久失修是线圈老化重要原因。绝缘层破坏后，线圈重叠就会出现短路情况，直接影响电力系统稳定性。短路电路会出现电弧，直接提高变压油、绝缘材料受热，继而产生大量气体。邮箱外部绝缘材料损坏、邮箱引出线相接短路、接地短路是邮箱外部故障常见表现，直接影响变压器的正常使用。变压器带病运行，会增加故障危害性，当铁芯、金属构件温度增加，会促使变压器绝缘[1]。
二、继电保护概述
1.继电保护特征
继电保护具有可靠性高、实用性强等特征。继电保护配置不仅科学合理，同时性能、技术等水平高，电保护系统方法库、数据仓库中的信息管理技术，确保了继电保护装置维护、管理的便利性。在运行中，集中运输方式在信息管理系统中的应用，相比较于以往的分散式运输，更能确保信息系统的稳定性，即使工作站出现问题，也不会影响系统正常运行。变压器故障因素较多，故障分类后可进行数据存档，通过数据分析，对储存的故障数据能够及时处理，也可以通过数据数据分析、统计、共享实现故障解决。操作简单且实用性强，提高了继电保护运行的时效性、安全性。
2.装置配置原则
首先应根据变压器实践运行情况，合理配置差动保护装置。2MVA及以上变压器、6.3MVA及以上变压器、10 MVA及以上变压器都应配置差动保护装置。330 kV及以上高压侧电压的变压器，应配置双重差动保护装置，为变压器稳定、安全运行提供保障[2]。
其次为规避油箱内故障，应配以瓦斯保护装置。面对油箱短路、电阻力产生热量、变压油遇热产生气体等情况，应当及时配置瓦斯保护装置，及时排除油箱内气体，避免出现爆炸等安全事故。
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最后根据变压器实际容量、灵敏度、运行形式等情况，合理选择过电流保护。油箱外部短路故障，可施以过电流保护，能够将阻抗保护，转变为后备保护，确保电力变压器正常运行。
三、电力变压器继电保护设计要点分析
1.差动保护装置
电力变压器单独运行时容量超过10MVA，或是并列运行容量超过6.3MVA时，需要行纵联差动保护设计。为提供设计的高效性，需要按照变压器两侧电流互感器接线原则进行。对于电压＞330kV及以上电压的高压侧，应在引出线部分，合理配置差动保护装置。
根据变压器、断路器实际情况，确定保护装置数量。在变压器配置断路器的基础上，在变压器、发动机间，配置独立差动保护装置。当变压器未配置断路器，需要根据变压器容量，确定保护装置安装的合理数量。当变压器、发电机的容量未超过100MVA，可单独配置保护装置，超过100 MVA时，需分开配置独立保护装置。合理设置CT二次绕组。对第1套差动保护回路应独立接CT绕组，对第2套差动保护回路应在主变套管中接CT绕组，无需切换旁代。
2.瓦斯保护设计
虽然安装了继电保护装置，但影响瓦斯保护装置误动的因素较多，如温度、湿度等因素；对此，在瓦斯设计保护时，应注意与励磁保护、过电流保护等保护方式的结合，切实提升瓦斯继电保护的稳定性、可靠性[3]。
3.过电流保护设计
根据电压侧设计过电流保护。对于低压侧采用三相式三卷的变压器，需在变压器中压侧、高压侧，分别配置零序方向、间隙保护的过电流保护，以及复合电压闭锁过流保护装置。在低压侧，配置复合电压闭锁过流保护装置，其装置电流元件，应超过变压器额定电流，可用可靠系数、返回系数的比值，与变压器额定电流的乘积得到。在低压侧应配置低电压锁闭元件，元件动作电压可用校验点故障母线最大残压、可靠系数的比值，与可靠系数的乘积得到。
总结
变压器在电力系统中有着重要应用价值，可以消除隐患排除故障。在科学设计变压器继电保护时，需要在其基础上，探寻更加合理的设计路径，确保电力变压器继电保护设计更符合电力系统运行要求。
参考文献
[1]刘军,薛蓉,王得发.基于小波变换的电力变压器继电保护研究[J].电子测量技术,2016(1):22-26.
[2]艾绍贵,马奎,贺好艳,等.一体化集成变阻抗节能变压器的研究[J].高电压技术,2016,42(4):1028-1034.
[3]崔杨,杨帆,肖白,等.继电保护课程设计可视化整定计算系统的开发与应用[J].电力系统及其自动化学报,2016,28(9):130-134.
论文作者:刘克勤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/9/10
标签：变压器论文; 继电保护论文; 保护装置论文; 故障论文; 电力变压器论文; 油箱论文; 电压论文; 《基层建设》2018年第19期论文;