东莞市东益电力工程有限公司
摘要：随着科技的进步、电力系统的高速发展，追求更可靠、更完善的保护体系已成继电保护技术在新时期有待开辟的新领域，国内外继 电保护的发展趋势必会在微机化、网络化，保护、测量、计量、控制、网络通讯一体化和人机智能化的基础上有更新的突破，这对继电保护工作者提出了新的挑战。
关键词：电力变压器；继电保护；设计
在社会经济不断发展的状况下，电力系统供电的稳定性和安全性受到了人们强烈的关注。在这其中，变压器的工作职责较为重要。供电的安全和稳定性在一定程度上取决于变压器的工作情况，在变压器继电保护的运行这会受到一些方面的影响，在运行这出现一些问题，阻碍了人们正常用电。因此，为了减少变压器故障的出现，就要大力的推广和应用继电保护技术的设计。
一、变压器继电保护系统的概述
1.1变压器继电保护系统的工作原理
电力变压器继电保护系统的工作原理是电力变压器继电系统根据电力系统中电力数值的波动情况而产生的一种进行自我调节的功能。整个电力变压器继电系统处于安全可靠的运行状态是电力变压器继电保护系统进行正常工作的基本前提条件。根据实际运行情况的不同，继电保护系统发挥保护作用的原理也会有所差别。通过对具体运行状态参数的分析和测量，再找出不同状态下的数据参量，能够判断继电保护系统是否处于正常的工作状态。与此同时，这些参数也能够作为继电保护系统不同运行状态的依据，从而形成不同的原理。当继电保护系统处于正常的工作状态时，其工作原理是先测量后执行；当其处于非正常的工作状态时，则需要将在系统故障情况下产生的物理参量与其正常运行时得到的结果进行对比。
1.2变压器继电保护系统的基本组成
随着科学技术的不断发展，电力系统技术的应用也在不断创新。电力变压器继电保护系统实现了微机型的继电保护的工作状态。通过对该继电保护系统的分析和研究，得知继电保护系统主要包括以下几个方面：一是电力系统的信号采集部分；这一部分的主要工作是收集电力系统内的相关数据和信息。然后将这些信息传输给变压器的继电保护装置。第二，对电力系统的信息进行了相应的处理。在这方面，它主要对以前收集的数据、信息等进行相关的分析和研究，并按照规定的标准对所出现的问题进行分类。三是电力系统中信号的输出部分，主要负责将输出的信号传递给电力系统，以便进行相关调整。
1.3变压器继电保护的特点
（1）具有高可靠性
电力变压器继电保护装置的工作特点决定了继电保护装置的高可靠性。这需要一个合理的设计和配置的继电保护装置，以确保能继电保护优异的性。此外，在运行过程中还需要进行合理的维护和管理。在电力系统中，方法库和数据仓库是继电保护装置所使用的信息管理技术。这不仅有利于保护措施的维护和升级，而且在继电保护装置运行时，整个信息管理系统是一个集中在网络中心的数据库和规则库。总之，集中式传输比传统的分散式传输具有更多的优势，有了这种继电保护系统，有问题的个别客户工作站不会对整个电力系统产生不良影响。
（2）具有强实用性
对于继电保护装置的电力变压器，当电力变压器在实际生活中发生故障时，继电保护针对实际产生的故障使用和共享二次部分中的各类数据，可以有效地解决继电保护问题。由于该继电器保护装置可根据实际情况用于统计数据和分析，因此对人员操作具有非常实际的效果，具有很强的适用性。
（3）具有便于操作性
电力变压器电流继电器保护装置可与变电站微机监控系统有通信联系。“继电保护装置可实现与变电站微机监控系统联系沟通是保护装置具备串行通信的能力。这样，整个电力变压器的继电保护装置就可以通过远程监控实时监控，保证了继电保护系统的可操作性。从而使电力系统的运行更加安全。
二、变压器继电保护设计方法
1．差动保护设计
对于变压器机电保护系统当中的差动设计主要的就是，首先使得变压器两侧的电流互感器根据正常工作状态下的环流接线实施。在正常运行的状态下，差动继电器当中的电流值也就是两侧电流互感器二次电流的差异。通常，其差值基本上接近等于0。在差动继电器没有工作时，其相应的保护作用也会停止。现阶段，随着高性能计算机芯片的产生，差动保护设计也获得了相关的成果，所以，相对于高压侧电压大于330千伏的变压器，这样就可以应用双重差动保护设计，以此来对装置当中的实际运行状态实现保护。
2.瓦斯保护设计
除了瓦斯保护能够动作，对于差动保护和其他的相关保护设计一般都不能实施动作，对于瓦斯的保护其主要就是按照气体继电器来进行动作的，并且其主要位于变压器油箱和油枕之间的连接导油管中。对于瓦斯保护主要有两种：第一，首先轻瓦斯保护动作于信号，然后按照气体的相关属性，其主要有颜色以及可燃性、数量以及化学成分来对保护的理由进行判断以及对电力变压器继电保护的故障性质进行判断，并且按照其相关的人员就可以对故障产生进行察觉以及对故障有针对性的实施处理。其二，首先重瓦斯保护动作于断路器跳闸，然后通过监视确定气体发生的速度，并对气体的不同特征以及相关的成分进行剖析，从而根据有关分析间接地推测、判断造成故障发生的原因、故障出现的部位和以及故障的严重程度。
3.过电流保护设计
第一，低压变压器过电流保护设计。三相式三卷变压器通常用于变压器低压侧，而在压侧短路时高、中压侧的阻抗保护通常无法发挥作用，起不到保护功能，因此难以达成作为相邻元件所具有的后备保护需求。在这种情况下可以在低压侧安置复合电压闭锁过流保护，并同时在其高、中压侧都设计并安装复合电压闭锁过流保护以及零序方向过电流保护或间隙保护等。第二，高压变压器的保护设计。在电力变压器高压侧的过电流保护对低压侧母线规定有灵敏系数的时候，可以在电力变压器低压侧断路器和电力变压器高压侧短路器上设计安装有关的过电流保护装置。如果电力变压器低压侧母差保护发生校验停运现象，或者是因为故障出现拒动问题以及开关与TA间出现不正常现象的时候，过电流保护装置则可以作为电力变压器低压侧母线的主保护以及后备保护。不过需要注意的是，一旦出现的是非金属性短路，在经过弧光短路的时候，则容易出现阻抗保护灵敏度不足以及整定延时超过2s等情况。基于以上分析，应该在电力变压器的高压侧也安装一个保护变压器热稳定的反时限过流保护装置，并且该装置的整定值必须根据电力变压器的热稳定要求进行设置。另一方面在电力变压器的低压侧应当另行设计保护，或者可以在电力变压器低压侧的中性线上实际零序电流保护装置。值得关注的是，需要根据中性线不平衡电流不超过变压器额定电流的25%的要求设计动作电流。第三，负序过电流保护设计。在按照相间后备保护远后备原则进行配置的时候，必须避免被保护电力变压器所连接相邻线路发生一相断线时，在流过保护安装位置的时候出现负序电流。另外为了不引起负序过电流保护出现非选择性动作，在灵敏度方面应当配合相邻线路零序电流保护的后备段。
结束语
总之，变压器继电保护是保证电力系统正常运行的有效措施。在大部分电力操作系统中，继电保护起着极其重要的作用，不仅提高了传输效率，而且在一定程度上提高了电压器的使用寿命。变压器作为一种重要的电力消耗品，对降低使用故障概率具有重要意义。较高的故障几率有损变压器的使用寿命，从而增加了电力运行成本，积极做好变压器的运行，是降低电力运行成本的有效途径。
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