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摘要：变压器作为电气控制系统的核心零部件，其安全稳定的运行将直接影响电气控制系统，甚至是自动化设备使用的可靠性。随着我国经济建设的快速发展，人们的生活质量不断提升，对自动化设备的依赖程度也越来越高，对变压器保护的要求也随之提高，针对变压器故障类型以及继电保护设计与研究具有重要意义。
关键词：电气控制系统；变压器；继电保护
引言
近些年来，我国电力行业发展迅速，电力系统的建设规模也变得越来越大，并且一些相关设备和先进的技术被广泛应用于电力系统中，对电力系统的维护也提出了更高的要求。继电保护装置的主要功能为及时发现电力系统中存在的漏洞，为电力系统的正常平稳运行提供保障。如何及时发现继电保护故障，做好对继电保护装置的维护是目前电力工作人员广泛关注的一大问题。
1.继电保护系统可靠性的意义
继电保护系统的可靠性是指该系统可以在复杂多变的环境中以及一定的时间内有效完成既定的任务。智能变电站不仅仅是国家电力建设系统改革优化的主要体现，更是实现包括电力输送过程中减少资源浪费、提高整体运行稳定性在内的相关目标要求的有力保障。但是智能变电站的可靠运行同样需要其他设备系统的辅助搭配，例如继电保护系统。由于智能变电站主要是通过网络信息技术来实现所控电力系统的安全稳定运行，整个智能变电站系统中通常会存在非常多智能电子设备。在这种情况下，智能变电站在实际运行中，无论是设备的运行环境还是相关电力系统数据信息的非正常变化皆会对变电站电力系统的稳定运行产生不良影响。而继电保护系统便可以在因设备运行环境或者数据信息改变而产生系统故障时，可以快速分析判断出故障地点，然后快速截断故障线路以及启用备用线路，从而有效保障整个电力系统的可靠运行。
2.变压器继电保护故障类型分析
2.1元件损害故障
继电保护装置中电子元件较多，其连接关系十分复杂。在具体使用过程中，随着用电量的不断增加，因此出现互感器饱和问题，因此导致继电保护装置电力输送增加时，工作负荷较大，灵敏度下降，对原件造成损害，引发安全风险问题。工作人员在对电力系统继电保护装置进行安装作业的过程中，往往需要数量较多的元件和一些其他配件，所以应该对这些元件和配件进行全面、严格的检测，做好质量控制工作，这样才能有效降低设备故障的发生率。但是从目前的情况来看，电力系统继电保护装置中频频出现元件损害故障事件，严重影响电力系统的安全稳定运行。例如较为常见的元件损害故障有互感器饱和等，对电力系统的平稳运行造成严重的阻碍。
2.2熔断器故障
变电站在运行的过程中，电压相对较低，熔断器装置的存在是为了对整个 变电站加以保护，使得各种电器设备可以维持最佳的运行状态，避免 变电站在运行时由于过高电压或者电流所引起的短路故障和电器烧毁问题。由于当变电站正常运行时的电压值相对较低，如果要维持整个电力系统的可靠运行，一般也需要选择与之相配套的低电压熔断器。近年来，随着变压熔断器容量的逐步增大，熔断器的电流逐步减小，熔断器在使用的过程中常常难以及时对电流短路现象加以识别，也就无法发挥熔断器的保护功能。此外，熔断器运行时，与其连接的两条线如果匹配性不足，过高的电流或者电压将难以顺利通过，电压在直接进入电器设备以后，极易出现更为严重的故障。
2.3 电流互感器故障
电力系统继电保护装置在运行状态下，工作人员应全面了解系统电气量参数的变化情况，如果发现电流有任何异常情况，便表明设备末端发生了短路故障。
通常情况下，用电负荷和电力系统继电保护装置的终端负荷呈正相关关系，这时电力系统中便会发生短路故障，短路故障的出现致使系统的电流负荷持续增加，进而导致其他设备也出现故障。通常发生短路时，电流互感器和短路关系密切，呈正相关关系，电流对继电保护装置的灵敏度有较大影响，导致后者不能有效发出短路故障指令。
2.4 电压互感器故障
电压互感器同样是变电站中的重要构成，其在整个变电所中的作用是为了实现高电压向低电压的转换。变电站运行时的电压值偏低，为了有效避免出现变电站被烧毁的情况，在变电所中往往会使用线性电容、非线性铁心线圈等储备能量的元件，而在这种情况下，过多的电容和铁圈使用将会使得部分构件之间存在着互相干扰的现象，线圈之间的电磁感应现象难以避免，当电磁感应难以及时有效处理以后，电压互感器故障也就出现了。
3.变电站系统继电保护装置处理技术
3.1系统结构优化
为了有效提升继电器保护系统的可靠性，需要对系统的结构进行一定程度的优化。由于传统的变电站在二级系统的电力信息采集过程中常常具有一定的冗余性，而冗余性的存在将导致智能变电站在对电力数据信息进行采集分析时常常需要消耗很长的时间，极大地影响了数据信息的采集效率。所以在智能变电站运行过程中，需要通过系统结构的优化避免继电保护系统所存在的冗余。例如以继电保护为核心，采用数据源统一的方式来降低电力数据信息采集的具体延时，从而有效提升继电保护系统的可靠性。
3.2设备状态检修技术
在电力系统继电保护故障处理中使用设备状态检修技术能够大大降低工作中的隐患发生率，为工作人员的安全提供强有力的保障，并且该项技术能够为输变电设备提供保护。维护人员在检修工作中的工作强度较大，安全隐患较多，如果每一步骤出现失误，极可能导致严重安全事故，对工作人员的人身安全造成威胁。所以应将设备状态检修技术应用于故障处理中，通过该项技术能够实现对变电设备运行状态的实时监测，根据监测所得数据制定合理的处理措施，确保设备维护工作频率的合理性。
3.3提高间隔层继电保护可靠性
除了以上措施外，还可以通过提高间隔层继电保护可靠性来对继电保护系统整体的可靠性进行提升。间隔层继电保护主要为电力系统中一定范围内的线路控制开关、后备设备、电力线路以及端母线提供实时保护，而且可以准确分析电力系统运行过程中所产生的故障，并根据相应的故障处理要求提供合适的解决办法。同时，间隔层继电保护可靠性的提高可以实现智能变电站对电压等级进行合理的集中配置，从而满足电网运行的实际需求。
3.4瓦斯保护设计要点
差动保护在变压器故障保护方面有着重要的作用，不可或缺，但是也无法对所有的变压器故障实现保护。如匝间短路、铁芯局部烧损、绝缘劣化、线圈烧损等，面对这些故障瓦斯保护能够正常动作的原因是由于瓦斯保护本身也是通过气体继电器来实现的。当下较为常见的瓦斯保护主要是分为两种，一种是轻瓦斯保护，另外一种则是重瓦斯保护。轻瓦斯保护主要依据气体的化学成为、含量、颜色以及可燃性等条件来分析保护原因以及故障性质进行判断，有利于电气调试人员迅速发现变压器故障等问题，并根据指示对相应问题进行处理。
结束语
综上所述，变电站的广泛推广有效促进了电力系统的良性发展，而继电保护系统可靠性的高低将会对变电站的正常运行产生重要的影响。为了保证智能变电站的安全稳定运行，本文对一些可以有效提升继电保护系统可靠性的措施进行了简要的介绍。
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