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摘要：近些年，随着经济大发展，电力变压器越来越致力于人们的生活和工作。些年来，我国的供电业随着科技水平的不断提高，得到了快速的发展。在电力系统中变压器占有举足轻重的地位，它可以将高电压转化为低电压，保障人们日常生活的正常进行，也可以将低电压转变因为高电压，保障工厂生产活动的顺利进行。本文对变压器保护在电力运行中的应用进行分析。
关键词：变压器保护；应用
1.变压器保护介绍
1.1瓦斯保护
瓦斯保护作为变压器的主要保护措施，它能够反映变压器油箱内的故障和油面降低。当出现轻微故障的时候，油面会出现下降的情况，轻瓦斯动作于信号，当发生严重故障的时候，会产生大量的气体，重瓦斯会产生跳闸，跳开主变各侧断路器。对于一些带有负荷调压的变压器的调压装置，一般都设置有载瓦斯，和上述一样的道理，当发生轻瓦斯动作的时候，会发出一定的信号，当发生重瓦斯动作时，出现跳闸现象。继电保护动作断路器跳闸后，不要随即将掉牌信号复归，而应检查保护动作情况，并查明原因，在消除故障恢复送电前，方可将所有的掉牌信号全部复归。
1.2差动保护
差动保护是通过输入到变压器两端CT的电流矢量差，当达到系统设定的阀值时发出信号启动断路元件。将CT接在变压器两端，差动保护将变压器看成节点，当正常使用时流进和流出的电流相等，若差动电流大于设定值，则报警启动相应动作，将变压器断开电路。
由于变压器一、二次电压电流量不一样，各有各的相位，CT也具有各自的特性，电源两侧亦具有励磁电流，都可能造成额外电流输入到继电器。通过采用D级电流互感器作为变压器差动保护CT，可以在一定程度上降低稳定情况下的不平衡电流。由于不稳定电流的存在，差动保护继电器可以设置10%左右的误差值。差动保护的优点在于原理简单、监测指标为电气量、保护范围明确、动作执行迅速。差动保护的缺点是不能够及时对变压器内部轻微的线圈间间短路问题作出反应。
1.3电流速断保护
变压器的电流速断保护，其组成、原理与线路的电流速断保护完全相同，对于企业供电采用的降压变压器的继电保护装置，其电流互感器安装在变压器的高压电源侧。变压器电流速断保护动作电流（速断电流）的整定计算也与线路电流速断保护基本相同。变压器的电流速断保护与线路电流速断保护一样，存有“死区”，如变压器内部某些位置两相短路故障、靠近中性点绕组三相短路故障及低压负荷侧引出线套管三相短路故障时电流速断保护不动作。弥补死区的措施，也是配备带时限的过电流保护，而瓦斯保护也能弥补电流速断保护在变压器内部的保护死区。
变压器在空载投入或短路切除后电压突然恢复时将出现一个冲击性的励磁涌流，为了避免电流速断保护误动作，通常在速断电流整定后，在变压器开始运行时，应将变压器空载试投若干次，以检查速断保护是否误动作，如果动作，应将速断保护的动作电流适当增大，直到使速断保护不动作。运行经验证实，速断保护的动作电流只要大于变压器一次额定电流的3～5倍，即可避免流过励磁涌流时错误地断开变压器。变压器电流速断保护具有接线简单、动作迅速等优点，但它不能保护变压器的全部，因此不能单独作为变压器的主保护。
1.4过电流保护
变压器的过电流保护，用来作为变压器瓦斯保护和电流速断保护或差动保护的近后备保护，同时又可作为变压器低压出线或设备的远后备保护，同样可称其为未设保护的低压母线及变压器电流速断保护死区的基本保护。无论采用电流继电器还是采用脱扣器，也无论是定时限还是反时限，变压器过电流保护的组成、原理与线路过电流保护的组成、原理完全相同。
变压器过电流保护的动作时限亦按“阶梯原则”整定，与线路过电流保护完全相同。但是对电力系统的终端变电站，其动作时间可整定为最小值（0.5～0.7s），这样可省去电流速断保护。变压器过电流保护的灵敏度，应按变压器低压侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路时，高压侧流经保护装置安装处的电流互感器的穿越电流值来校验。
1.5过负荷保护
对于油浸式电力变压器，在维持变压器规定的使用年限不变的情况下，允许变压器适当过负荷运行。但是，当变压器实际负荷超过其额定容量20%（室内）或30%（室外）时，过负荷保护应延时6s～10s动作于信号，以便运行人员及时查找原因。变压器过负荷保护的动作电流应按躲过变压器正常过负荷电流来整定。变压器过负荷保护的动作时限一般取6s～10s，以躲过尖峰电流，避免误发信号。
2.变压器保护的运行分析
变电站发生事故，将对电网产生巨大影响。因此，在处理事故和异常运行时，必须立足于电网，在调度的统一指挥下进行正确的检查、分析和判断。以下着重分析变压器差动保护与后备保护故障与处理方法。
2.1变压器差动保护动作跳闸处理方法
（1）检查发现故障明显可见，变压器压力释放器有冒油现象，变压器本身有明显的异常和故障迹象，差动保护范围内一次设备有故障现象，应停电检查处理故障，经检修试验合格后方能投运。（2）经过检查，没有发现明显的异常和故障迹象。但变压器有重瓦斯保护动作，属于变压器内部故障的可能性也极大，应经内部检查并试验合格后方能投入运行。（3）变压器仅差动保护动作，检查变压器以及差动保护范围内一次设备，没有发现任何故障的痕迹和异常。变压器瓦斯保护、压力释放保护均未动作，可能是差动保护误动，应将差动保护退出，试送变压器，等候保护人员前来处理。
2.2变压器中压后备保护动作跳闸分析处理
在变电站中，220kV及以上主变压器、线路、母线保护装置都是双重配置，并配置有断路器保护或失灵保护。因此，母线或线路发生故障，由主变压器后备保护切除故障的概率很小。只有在母线保护或线路拒动的情况下，母线或线路发生故障时，才能有由主变压器后备保护动作切除故障。
2.2.1故障范围的分析诊断
（1）事故发生之前系统和设备的运行情况。断路器在运行中，液压机构压力降低而“分闸闭锁”，SF6断路器气压降低到闭锁压力值等，发生母线失压事故时，有属于这些断路器所控制的线路发生故障。（2）各分路中有无保护动作信号。在失压的母线上，各分路中有保护动作信号时，属于线路上发生故障、保护动作，断路器未跳闸造成的越级跳闸。据此可以判断，出现保护动作信号的线路上发生故障。失压的母线上各分路没有保护动作信号时，有两种可能：一是线路上有故障时，线路保护不动作，造成越级跳闸；二是母线上发生故障，母线保护不动作，变压器后备保护动作跳闸。各分路上都没有保护动作信号时，要区分故障，应依据对母线及连接设备外部的检查和对于保护装置的外部检查来判断。
2.2.2处理方法
（1）根据保护动作情况、信号、仪表指示等，判断故障范围和停电范围。检查各分路有无保护动作信号，同时对保护装置进行外部检查。（2）各分路上均无保护动作信号时，首先应检查失压母线及连接设备上有无故障迹象及异常，并检查各分路断路器位置指示灯指示情况，检查有无“控制回路断线”信号。其次，检查微机保护装置液晶显示器有无“黑屏”或显示异常，各电源指示灯和位置指示灯指示情况，有无自检出错报告信息和保护被闭锁的信号。
2.3变压器低压后备保护动作跳闸分析处理
变压器低压侧不对外供电，低压侧母线与其他母线没有联系。变压器低压侧过流等后备保护动作跳闸，低压侧母线失压；同时，电容器组的低电压保护动作跳闸。其原因为：低压母线故障或电容器组、并联电抗器、站用变压器故障越级跳闸。
2.3.1故障范围分析诊断
（1）事故发生之前系统和设备的运行情况。如果小电流接地系统在事故跳闸之前发生了单相接地故障，那么，由于接地故障点的电弧或非故障相电压升高，有可能会发展成为相间短路或不同名两点接地短路故障。（2）各设备中有无保护动作信号。在失压的母线上，若各设备中有保护动作信号时，属于该设备上发生故障、保护动作。
2.3.2处理方法
（1）检查站用电备自投动作，检查380V交流系统正常，检查直流系统正常。再根据保护动作情况、信号、仪表指示等，判断故障范围。检查各设备有无保护动作信号，同时对保护装置进行外部检查。（2）断开失压母线上所有的断路器，并检查是否确已断开。发现有未断开的，通过控制回路拉开断路器。（3）立即将有保护动作信号的断路器断开。若断不开，在低压侧母线失电情况下，用隔离刀闸拉开断路器。检查母线及变压器跳闸断路器无问题，合上变压器低压侧断路器，对失压母线充电至正常，恢复其余各设备运行，然后检查故障设备断路器拒跳的原因。
3.结束语
变压器如果发生破坏性故障，必然会造成大范围停电，造成严重的社会事件和经济损失，因此，加强电力变压器保护研究至关重要。
参考文献：
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