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摘要：在社会经济发展水平不断提高的大背景下，电力能源的实际需求量不断增加。而在电力系统的实际运行过程中，变压器继电保护装置的应用具有重要意义，能够保障电力网络系统的安全稳定运行。近年来，我多电力能源的实际消耗量不断增加，使得电力能源供应网络的稳定性面临严峻的挑战。
关键词：电力变压器；继电保护装置；设计化分析
引言
近年来，我国电力工程的建设发展规模不断扩大，电网建设发展也取得了显著的成就，不仅电力网络建设越来越复杂，电力线路的延伸也伸向了更远的区域。再加上电力变压器是电力系统结构中的重要组成设备，其继电设计水平直接决定了电力线路整体的运行安全性。但是，电力变压器设备多是露天进行使用，这就使其很容易受到外力的作用影响，而出现严重的故障问题。如果变压器设备出现损坏问题，其很容易会影响电力网络的稳定运行效果。因此，电力企业要注重对电力变压器的机电保护进行科学设计，并不断结合实际情况进行改进优化，推动电力企业的稳定发展。本文以电力变压器继电保护装置的工作原理和结构特点为基础，对电力变压器继电保护装置的常见故障问题进行简要分析，并提出了切实可行的继电保护装置设计方案。
一、电力变压器继电保护装置的基本概述
（一）电力变压器继电保护工作原理
在电力系统的实际运行过程中，电力数值并不是保持不变的，但是，为了保证电力系统的安全运行，就需要针对电力变压器的继电系统设置相应调节功能。而且，电力变压系统的稳定运行是保证继电保护功能正常发挥的根本，再加上电力线路布设地区不同，其面临的实际运行情况也存在明显差别，这在某种程度上会影响机电保护装置的正常运行。因此，在对相关设备进行检查时，需要分析设备的实际运行状态，通过对不同状态下的数据进行对比分析，判断机电保护系统是否处于正常工作。
（二）变压器继电保护系统构成分析
随着科学技术的创新发展，变压器继电保护体系已经实现了微型化发展。具体而言，其主要是由信号采集功能、信号处理功能、信号输出功能这几个部分组成。其中，信号采集功能主要是指能够将电力系统内部的电力数据值进行全面收集，并经由继电保护装置进行传输。而针对信号处理功能而言，其主要是指将信号采集到的数据进行全面分析，找出其中存在的问题，并进行有效的整合。而信号输出功能主要是将输出的信号数据向电力系统进行传递，从而实现变压器运行功能的有效发挥。
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图1 电力变压器设备
二、电力变压器继电保护装置的常见故障问题
变压器继电保护系统的故障问题主要分为油箱内部故障问题和油箱外部故障问题这两个方面。其中，油箱内部故障问题主要是发生在变压器设备的内部，如单相接地失灵问题等。如果变压器内部出现故障问题，会造成严重的安全风险隐患，其产生的较大电弧，不仅会损坏绕组，还会破坏铁芯，甚至相关绝缘材料和变压器油都会出现受热分解的现象，产生大量的挥发性气体，造成油箱出现爆炸问题。因此，针对这类故障问题要及时进行检修处理，避免出现更加严重的后果。
此外，油箱外部故障问题主要是指便要器绕组引出线与绝缘管套之间发生了相间短路问题和接地短路现象。电力变压器继电保护系统的不正常运行状态主要包括了以下几个方面：第一，由变压器外部短路故障问题和接地故障问题产生的过电流；第二，实际负荷超出额定负荷而引起的过负荷状态；第三，油箱漏油所导致的油面降低现象等等。这些非正常工作状态都会影响铁芯和绕组等金属构件的正常使用，从而影响变压器绝缘效果的实际发挥，造成严重的安全风险问题。
三、电力变压器继电保护系统的有效设计方案
（一）差动保护设计方案分析
变压器继电保护系统的差动保护设计原则主要是保证变压器两侧的电流互感器能够在正常工作状态下，按照环流接线方式进行运行。而且，差动继电器在正常运行下的电流值是两侧电流互感器二次电流的差值，通常情况下这个差值是近似等于零。而当其不工作时，所具有的相关保护作用也会停止。
（二）瓦斯保护设计方案分析
当变压器内部出现漏油问题、短路问题等故障时，差动保护设计工作的应用意义会受到不同程度的限制，这时候就需要利用瓦斯保护设计方式。这种保护方式主要是将气体继电保护装置安装在变压器油箱和油枕之间的连接导油管中，从而实现瓦斯保护的根本目的。通常情况下，瓦斯保护分为轻瓦斯保护动作和重瓦斯保护动作这两种形式。但是不管是那种保护形式，都是对气体的不同特征进行细致分析，判断是否有故障问题的发生以及程度。
（三）高压变压器的保护设计
电力变压器继电保护装置的可靠性主要是由安全和信赖这两个部分组成。其中，安全主要是指机电保护装置不会出现误动现象，只能在需要继电保护的状态下进行工作。当变压器的高压侧过电流保护对低压侧母线规定了相应的灵敏系数时，可以在其间配置过电流保护装置，保证低压侧母线的稳定运行。此外，变压器高压侧设置反时限过流保护装置，能够对变压器的热稳定性进行有效保护，保证变压器设备安全稳定运行，提高电力能源质量。
四、结语
综上所述，针对电力网络系统而言，电力变压器设备对维持其稳定运行具有重要意义。作为电力工作人员而言，需要对其运行中存在的故障问题进行全面分析，采取切实可行的控制措施，做好变压器继电保护装置的实际设计工作，在保证电网安全稳定运行的基础上，提高电力输送质量。
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