李世震，张贤
国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 223800
摘要：在正常的配电变压器运行过程当中，继电保护设计是非常关键的一环，它关系到整个变压器运行流程是否正常、是否稳定。因此如何对继电保护设计进行科学合理的设计是目前整个电力系统设计流程过程当中，非常值得关注的一个问题。为了实现这一目标，必须要安排相关的设计人员在日常的工作当中，有意识，有目标地强化关于继电保护设计这一专业的相关知识，这样才能够从理论上确保设计工作的合理科学。
关键词：电力变压器；继电保护；设计探析
引言
国内目前的科技实力稳步增强，国家经济发展的步伐越来越快，在这二者的双重保障下，电力系统的发展速度也越来越快，也取得了瞩目成就。整个电力系统运行流程运行状态与电力变压器继电保护之间有着密不可分的联系，因此需要对这一环节进行深入剖析，力求掌握电力变压器保护系统设计的关键要素。
一、电力变压器继电保护系统概述
（一）原理
对电力变压器继电保护系统的展开深入剖析时，首要工作是了解这一环节的运行原理是什么。该系统的保护原理与传统的继电保护系统相比更为简单，对设计人员来说也更简便易懂，方便上手操作。电力变压器继电保护系统的最大特别之处就在于自身的调节能力。简单来说就是它可以根据不同的电力情况来进行自我调节，无需人工外力进行干预，在这种情况下就大大节省了人力、人力、物力和资源，有效地将整个电力变压器继电保护集团维持在一个平稳的运行状态之中，如图1。值得一提的是，在实际使用过程当中，电力变压器所遇到的情况不是一成不变的，所以不同继电保护所触发的保护机制和保护原理也存在差异。继电保护系统是如何判断整个系统的工作状态是否正常，所参考的数据是具体运行状态下参数的测量和分析，这些数据会与以往正常以往运行状态下的数据进行对比，由此能够得出判断结果。正常情况下电力变压器的操作人员会按照先测量后执行的工作原理，但如果继电保护系统出现了异常情况，继电保护系统则会按照需求首先对故障发生的物理参数进行取样，然后与正常运行结果进行对比，以此来分析故障的种类。
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（二）基本组成
经过长时间的发展，至今为止电力变压器继电保护系统的智能化水平和精细化水平已经达到了较高层次。因为目前继电保护系统的外在形态已经可以浓缩成微机型，所占的空间资源非常小，但是发挥的作用却不容小觑。通过研究保护系统的基本组成可以将其分为以下三大方面。第一，电力变压器继电保护系统的主要部分就是电力系统的信号采集部分，从名称也可以看出，这部分的工作内容主要是对整个系统其他部分的信号进行一个收集。第二大系统是电力系统的信号处理系统，这一部分所承载的功能是数据的集中处理和分析。最后一大系统是电力系统的信号输出部分，这也是电力变压继电器系统能够正常运行的关键。只有将信号传递到电力系统当中，电力系统才能够根据指令来进行操作调节。
二、问题分析
（一）电压互感器故障
电力变压器继电保护系统在多年的发展和不断的运用后也出现了一些问题，对这些常见的问题进行收集整理后，可以将其归于以下几大类别：第一大类别的故障主要出现在保护系统中的电压互感器上，故障类型为二次回路故障[1]。第一步要了解电压互感器的作用价值，该部分属于继电保护系统中的核心关键部分。更为直观来说，它相当于人体的心脏部分，因此其承载的作用价值是非常高的。它的主要作用是清除电力系统中过高的电压，以此来减少高电压对整个电路和电力系统所造成的损害。电压互感器内部的铁芯由于受材质的限制，一旦电压升高，很容易造成铁芯线性的不稳定。在处理处理这类的电力继电保护系统故障时，应该对互感器短路和回路这两大问题现象格外关注，这样既能够有效找到故障的源头，也能够提高故障解决的效率。
（二）计算机型电力变压器继电保护故障
上文已经提到过，电力变压器继电保护系统的发展与现代科学技术之间是密不可分的，由此发展出来的一种新型的计算机型电力变压器继电保护装置。该新型的继电保护装置在性能和操作上都远胜于传统的纪念保护装置[2]。但不可忽视的是，在实际的操作运行过程当中，可以发现计算机型电力变压器继电保护装置的最大不足之处就在于其输入的功率严重不足。这就会导致计算机系统控制输出的电压数值与实际所需的电压数值偏差较大，严重影响着整个电力系统的正常运行。无论是质量还是安全都得不到有效保障
（三）绕组故障
第三大类问题归结于电力变压器产生的绕组故障。电力变压器在生产时常常会采用纠结式或者是纠连式的绕组结构，如果采用这两种结构，一旦连线与段间的纠结线线头之间出现了接触不良，很容易导致局部的温度快速升高，从而导致线路问题的发生。由此可以看出，绕组故障的主要发生原因是其导线的质量不佳。在变压器进行实际运行时，所受到的外界因素影响较多，那么外部短路故障发生的频率是很高的，这种情况下短路会受到很强的电流冲击，容易导致绕组线路的导线发生错位。这种错位不会立即引发不良后果，但是会对整个变压器的正常运行埋下一个巨大的安全隐患。
三、保护设计
（一）差动保护设计
对目前现存的问题有了一个全面且深入了解之后，再对这些问题制定解决措施时也能够更有针对性。本文主要从以下三大保护角度来设计有效的设计方案。第一大设计方案重点是差动保护设计。无论是何种保护设计方案，它的根本目的都是为了有效保障电力系统的正常运行[3]。因此差动保护设计的基本原则是要求变压器两侧的电流互感器与正常工作状态下无异，可以正常进行环流接线工作。因为在正常运行状态下，差动继电器的电流值与两侧电流互感器之间存在的联系，即二者相等。没有异常情况发生，差值是近似于零的。当差动继电器不工作时，它对电路所覆盖的保护作用也就会消失。在科技的推动下，高性能计算机芯片逐渐在电力变压器继电保护系统中得到使用。这也使得差动保护设计得到了革新进步。以33万伏为界限，对于高于这一电压的变压器，差动保护设计能够有效采取双重差动保护，起到一种双重的防护效果。
（二）瓦斯保护设计
如果变压器的内部出现了漏油、铁芯烧毁、匝间短路的问题。差动保护设计的应用效果是非常微小的。因为差动保护设计的保护重点主要放在线路上。针对以上问题，有效的保护措施是瓦斯保护设计。瓦斯是一种特别特殊的气体。这一类别的气体继电器通常安装在油箱和油枕之间的油管连接处[4]。瓦斯保护根据保护气体用途的不同可以分为两类，一是轻瓦斯保护，二是重瓦斯不保护，二者不同在于前者可以通过气体的数量和颜色，来判断故障发生的原因以及故障所发生的类别。后者能够对能够通过气体来对故障发生的状态进行实时有效的监测。
（三）高压变压器保护设计
最后一大保护设计的重点放在了高压电变压器上。这一保护设计的运用有一定的情况限制。变压器主要由两大过电流，一是高压侧过电流，二是低压侧过电流。高压电变压器的运用主要发生在高压侧过电流保护对低压侧的母线不具备保护效果时，同时高压变压器还可以成为一个有效的热稳定装置。
四、结束语
本文以电力变压器继电保护系统为主要研究对象展开深入分析，目的是据目前已经出现的问题采取一些有针对性的解决措施，努力提高电力系统的质量，为居民用户提供更高的电力服务水平。
参考文献：
[1] 李春明.关于电力变压器继电保护设计的探析[J].黑龙江科技信息,2017(2)
[2]省志华. 电力变压器继电保护设计要点探析[J]. 技术与市场, 2015, 22(012):144-144.
[3]伍良伟. 电力变压器继电保护设计要点[J]. 福建质量管理, 2017, 000(020):98,89.
[4] 于海涛.关于电力变压器继电保护设计的探析[J].科技创新与应用,2017(25):107-107.