王俊宁 余聪
国网青海电力公司检修公司 青海省西宁市 810021
摘要：随着时代的进步，电力行业也蓬勃发展起来。在电力系统运行过程中，变压器是非常关键的一部分，如果出现故障会直接影响电力系统的安全性。本文首先对变压器常见的故障类型进行了分析，然后对继电保护技术在变压器故障预防和排除方面的应用进行了探讨。
关键词：继电保护技术；变压器；故障解决；应用
引言
变压器在电力系统中的地位作用是不言而喻的，在电力系统发生故障，如果保护装置不能快速启动，变压器则会发生严重损坏，甚至发生烧毁现象。变压器发生故障的原因很多，类型也有很多种，针对这些故障必须要有较为全面的保护举措，继电器保护技术就是其中之一。
1电力变压器继电保护装置的基本含义
电力变压器继电保护装置的主要作用是确保电力系统稳定运行，给予用户提供可靠和安全的供电服务，其中电力变压器继电保护的主要功能有以下几点。（1）一旦电力变压器系统产生动作信号或者故障信息就能够快速做出回应，确保继电保护功能和设计能力能够充分发挥出来。（2）若是变压器产生异常问题或者故障问题时，能够迅速命令继电保护动作将电力变压器切点，并隔离线路异常问题和故障问题，减少故障事故带来的影响。（3）电力变压器继电保护能够减少异常问题或者故障问题带来的经济损失，确保电网和电力变压器运行的经济性和稳定性。电力变压器继电保护装置主要具有四种性能，即灵敏、快速、可靠以及选择等多种性质。其中灵敏性是指继电保护对于设备设定的动作故障和相关异常情况能够及时可靠的完成中断动作。而继电保护装置的快速性则是指设备在发生故障时能够以最快的速度促使断路器跳闸，从而断开故障，终止异常状态。继电保护装置的可靠性则主要划分为两种形式，即可信赖性和安全性，其中可信赖性是指继电保护在正常动作过程中出现异常或者故障时，能够及时准确的完成既定动作，安全性是要求继电保护在非设计状态下，能够立即停止动作，从而将损失降至最低。
2变压器设备的继电保护配置
2.1 变压器主保护
主保护分为非电量保护（瓦斯保护）和电量保护（差动保护）
2.1.1 瓦斯保护
瓦斯保护是以气体反应状态进行的继电保护，多应用于大中型的油浸式变压器继电保护中，包括重瓦斯保护和轻瓦斯保护两种。前者在二次回路故障或者油面骤然急剧下降状态自动跳闸保护装置，后者则在发现故障瞬间发出警报。瓦斯保护具有高灵敏度、低成本的优点，不过该保护装置只能用于变压器内部的故障保护反应，不能对外部故障做出保护反应。
2.1.2 差动保护
差动保护是以基尔霍夫电流定律为工作原理，保护设备若发生短路，则被保护设备中电力出入值会存在电流差，当电流差超出差动保护装置系统预设的定值时就会启动保护装置，做出保护动作。差动保护分为横差保护和纵差保护两种形式，前者设计原理为循环电流原理，依照设备电流过差判断故障，如电流过差为0则无需启动保护，如出现电流分流等故障则电流过差会增大，超出定值时立刻启动保护将变压器与电网系统断开，从而控制故障的影响范围；后者主要用于变压器设备内部的绕组保护反应，包括绝缘保护管套的单相接地、中性点接地和相间短路等故障。
2.2 后备保护
后备保护指的是主保护装置的备用保护装置，主保护在电力回路发生故障时会在故障瞬间断开回路元件，但是当主保护受到其他原因的影响没有瞬间做出保护，另外一个保护即后备保护就会在接下来较短的时间内断开故障回路，做出保护反应。
2.2.1 过负荷保护和过电流保护
过负荷故障指的是因超定额负荷引起的故障，出现过负荷故障时如果三相对称仍可继续运行比较短的一段时间，在这段时间内继电保护会检测到故障信号并发出警报，同时做出过负荷保护反应。在装配过负荷保护时需按变压器实际型号和负荷状况选择安装方式，对于双绕组变压器，降压式需安装于高压侧，升压式需安装于发电机一侧，而三绕组变压器（直接带负荷）还需配置负荷检测以及电流互感装置。过电流指的是超载流量引起的短路、过载故障。
3继电保护技术在变压器故障解决中的应用
3.1改进高压侧后备保护动作逻辑
两圈变压器的主变高压后备保护可以通过增加一与门电路来对变压器故障动作。该动作逻辑为：断开低压侧断路器时，高压侧电流值要远远大于规定电流值，需要按照规定跳高压侧断路器。三圈变压器主变高压后备保护中，也可以通过设置与或门电路对变压器故障动作。当变压器中低压侧断路器或中压侧断路器断开的同时，高压侧电流高于规定值，就要按照规定时间跳高、中、低压三侧断路器，以保护变压器正常工作。
3.2改进中低压侧后备保护动作逻辑
在两圈变压器主变低压后备保护中，可以通过设置一与门电路，对变压器中的故障及时动作。该动作逻辑为：当变压器中的低压侧断路器断开，且低压侧电流比规定值大时，就要按照规定时间跳高压侧断路器，将变压器故障隔开。在三圈变压器主变中（低）压后备保护中，通常会设置一与门电路，对变压器故障动作。该动作逻辑为：当中（低）压侧断路器断开时，电力系统中的中（低）压侧电流比规定值高时，就要根据规定的时间跳高、中（低）压侧断路器。
4保护装置外部接线的配合改动和应用
为了实现变压器的保护设置，需要根据变压器内的逻辑补充和完善情况，对开入量进行配置定义并增加相应的外部接线。以110kV变压器高后备保护RCS－9681和低后备保护RCS-9682为例，对保护装置外部接线的配合改动和应用进行解释和说明。4.1外部接线和配合低压侧后备保护动作逻辑的接线在对110kV变压器进行变压器高后备保护后，不需要对主变保护和操作回路的相关硬件进行改动，只需将压侧断路器的备用跳闸位置触点引入高压侧后备保护的备用断路器量输入回路中，并将高压侧后备保护中逻辑定义为低压侧断路器位置，就可以使变压器中增加的逻辑正常使用。更改主变高压侧后备保护逻辑和相应的接线后，为保证该操作的有效性和安全性，要检查：高压侧后备保护内的低压侧断路器位置开入量是否正确；两侧电压是否正常；高压侧电流量大于整定值的情况测试回路和逻辑是否正确。变压器的内部逻辑更改，说明该变压器中已经具备了压后备保护的电流量输入和断路器位置输入回路，因此需要通过外部的接线将保护动作触点接入跳高压侧断路器的回路中。如果在变压器运行的过程中动作逻辑是通过复合电压回路开放的，那么该回路就不会被导通。
结语
随着中国特色社会主义市场经济的不断深入推进，电力企业得到了前所未有的发展，电力保障和支撑作用越来越重要，随着电力自动化程度的越来越高，电网规模的不断扩大，对电网的稳定性要求越来越高，变压器是关键设备，起着关键作用，所以在原变电系统中，除了原继电保护设备，还需增设外部和后备保护装置，增设辅助判断依据，增加内部逻辑的判断，确保不管发生何种故障，均能有效消除变压器故障，确保电力系统的安全性和可持续发展。
参考文献
[1]柏再胜.继电保护技术在变压器故障解决中的应用[J].中国新技术新产品,2019，(11)
[2]周宝忠.电力变压器继电保护技术的应用实践[J].科技经济市场,2019，(11)
[3]缪玉生,肖虎.继电保护技术在变压器故障解决中的应用[J].科技创新与应用,2020，(12)
[4]冯霖.解析继电保护技术在变压器故障解决中的应用[J].现代工业经济和信息化,2020，(12)
[5]林毅鹏.探析变压器故障解决中继电保护技术的应用[J].科技与创新,2019，24(8)：190-191