孟祥忠
大庆华科股份有限公司 163000
摘要：变压器是电力系统中非常重要的电气设备，对保证电力系统的正常运行有着重要的意义。为了避免变压器故障影响整个电力系统的运行，在变压器中应用继电保护是非常必要的。变压器的继电保护能及时保护变压器的内外部故障。变压器的主要故障通常是由电压、电流或油温的变化引起的。在这种情况下，继电保护可以及时采取保护措施。通过对变压器故障的时间变化进行分析判断，找出变压器故障的范围和性质，从而找到更好的处理方法。变压器继电保护是一种自保护装置。通过必要的研究，可以更好地保证电力系统的运行。
关键词：变压器；继电保护；故障；继电保护装置
1、介绍
电力系统的正常运行，是为了更好地保障经济发展，也要确保人民生活不会受到影响。在电力系统中，变压器是非常重要的电气设备。这种设备在使用时结构非常可靠，故障概率很小。因此，它在电力系统中得到了广泛的应用。变压器运行状态相对稳定，但在实际运行中会出现一些故障，导致变压器的异常运行。为保证变压器的安全稳定运行，尽量减少异常情况，变压器应采用继电保护装置，保证变压器的安全稳定运行。
2、变压器常见故障
2.1异响
变压器在正常运行时会产生连续甚至声音。如果运行过程中有不均匀的声音或其他特殊声音，很可能会出现变压器运行问题。根据不同的声音，可以找到故障位置，以便及时处理。现有故障主要表现在以下几个方面。当电网电压过高时，变压器的声音会比正常的声音尖锐。在这种情况下，工作人员可以用电压表测量电压，这样才能更好地保证精度。变压器负荷过大时，变压器内有一个叫或咯咯的声音，发出时声音有一定的间隔。在这种情况下，监控仪器指针会摆动很大，声音很大。在对变压器进行检查时，发现电流、电压变化不明显。通过这种方法，对其他方面的问题进行了分析。变压器内部的松动螺钉可能导致钢板振动幅度较大。变压器使用过程中会发生局部放电。当这种情况发生时，变压器会发出吱吱声，这可能是由于变压器保险丝故障引起的。变压器局部放电噪声越大，故障定位越快，故障查找时噪声越快。
2.2油温异常
正常情况下，如果变压器油温比平时高出10℃以上或负载保持不变而温度持续升高（冷却装置正常运行时），则可以判断变压器有异常。主要内容如下
（1） 内部故障导致温度异常。绕组匝间或层间短路、线圈对外壳放电、内部引线接头发热、铁心多点接地等内部故障使涡流增大和过热、零序不平衡电流等因素引起变压器温度异常。当这些情况发生时，会伴随着气体或差动保护动作。如果故障严重，可向防爆管或泄压阀注油。此时，变压器应立即停机检修。
（2） 冷却器运行异常导致温度异常。冷却器运行不正常或出现故障，如潜水泵停机、风机损坏、散热器管结垢、冷却效果差、散热器阀门故障、温度计指示失灵等诸多因素导致温度升高。因此，应对冷却器系统进行维护和清洗，以提高其冷却效果。
2.3异味异色
（1） 防爆管防爆膜破裂：防爆管防爆膜破裂会使水和湿气进入变压器，造成绝缘油乳化，降低变压器绝缘强度。套管闪络放电：套管闪络放电会引起发热、老化、绝缘损坏甚至爆炸。引线（连接器）和城市卡过热引起的异常结果：套管端子紧固部位松动或引线鼻滑等，接触面严重氧化，使触点过热，颜色变暗、失去光泽，表面涂层也损坏。
（2） 套管结垢引起的异常：套管结垢引起的电晕、闪络产生臭氧气味，冷却风机、油泵燃烧产生灼热气味。
此外，吸湿过度、垫片损坏、油室进水过多等原因都会造成吸湿剂变色。
2.4其他故障。
箱体内部故障：相间短路、接地短路、匝间短路、烧芯；箱体外部故障：管子及其引出线相间短路、中性点直接接地侧单相接地短路。
3、变压器继电保护基本原理
继电保护动作于跳闸有五个基本技术原则：可靠性、灵敏度、选择性、速动性和经济性。
3.1可靠性。可靠性是指应在保护装置规定的保护范围内动作的保护装置发生故障时，不应拒动，其他不应动作的保护不应误动。可靠性主要是指保护装置本身的质量和运行维护水平，可以用拒动率和误动率来衡量，两者越小，保护的可靠性就越高。为保证可靠性，应采用由可靠的硬件和软件组成的装置，并采取必要的自动监测、闭锁报警等措施。
3.2敏感。灵敏度是指保护装置对保护区域内的故障或异常动作的反应能力，用灵敏度系数来衡量。
3.3选择性。选择性是指当供电系统发生故障时，首先受到故障设备或线路本身的保护而发生故障。当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应通过相邻设备或线路的保护消除故障。?
3.4速动性。快速动作是指继电保护装置应能尽快排除故障，从而缩短设备和用户在大电流、低电压下的运行时间，降低设备的损坏程度，提高系统并联运行的稳定性，缩小故障蔓延范围，提高保护效果备用电源或备用设备的自动重合闸和自动投入。装置的速动保护一般能充分发挥零序瞬时时间保护和相间速断保护的作用，减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间，提高速动性能。
3.5经济。经济是指投资最少的经济保护原则。
4、变压器保护
4.1气体保护。
容量为800kVA及以上的油浸式变压器应配备气体保护。当油箱内部故障产生轻微气体或油位下降时，保护装置应立即对信号动作；当产生大量气体时，气体保护应动作于断开变压器各电源的断路器。对于高压侧无断路器的线路变压器组，在不采取技术措施排除变压器内部故障的情况下，气体保护只能对信号起作用。车间容量在400KVA以上的油浸式变压器，还应安装气体保护。
4.2相间短路后备保护。
降压变压器应采用过流保护，复压启动、系统联络变压器和过流保护不满足灵敏度要求的降压变压器应采用升压变压器进行过流保护，63MVA及以上的升压变压器应采用负序电流保护和单相低压起动过流保护，对于大型升压变压器或系统联络变压器为满足灵敏度要求，可采用阻抗保护。其作用是防止外部相间短路引起的过电流，并作为气体保护和纵差保护（或电流速断保护）的后备。
4.3过载保护
过载保护主要用于：对于0.4mva及以上的变压器，当多台变压器并联或单独运行，作为其他负载的备用电源时，应装设过载保护。其功能是对于自耦变压器或多绕组变压器，保护装置应能反映共用绕组及各侧的过载情况。过载保护延时后作用于信号。
结束语
总之，电力系统在运行过程中会受到多种因素的影响，使电气热备出现各种故障，电力变压器作为电力系统输配电的重要设备，因此，必须科学合理地设置继电保护装置，以保证电力系统安全、稳定、经济运行。
参考文献
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[2]赵洪梅.电力变压器的继电保护[J].电力与能源，2019.
[3]王攀.电力变压器继电保护设计[J].供配用电，2019.