王元勋 李恒 翟晨宇
山东网源电力工程有限公司 山东济南250000
国网山东省电力公司检修公司 山东济南250000
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摘要：电力变压器是电力系统中负责电压变换的重要设备。随着我国供电系统和电网建设的不断发展，各类的变压器应运而生，在不同的供电系统中发挥着重要的作用。不同的变压器具有不同的应用优势，而安全性是最根本的应用条件。发电站、变电所在选择电力变压器时首选的是电力变压器的继电保护性能，它决定了电力变压器在电力系统运行中的安全性。现阶段，随着我国电力变压器生产行业竞争压力的变大，提高电力变压器的机电保护性能成为变压器生产企业提升市场核心竞争力的关键。为此，电力变压器生产企业就应该积极的构建机电保护思路。
关键词：电力变压器；继电保护；思路构建
前言：变压器在电力系统中应用较为广泛，主要应用场所是发电厂和变电所，能通过将电压调高或者调低，以满足用电需求，作为一种静止的电力设备，变压器的使用在电力传送过程中发挥着至关重要的作用，承担着配电和输电的重要工作，然由于电力环境的复杂性，不可避免的会出现变压器故障问题，如此导致变压器设备输送效率大大降低，造成电力损耗，为了保证变压器运行的安全性和稳定性，需要引入继电保护系统，保障电力变压器的高效运行。
1、继电保护技术应用价值研究
用电设备在应用阶段随时都有可能因为设备自身的问题而影响运行效果，甚至会直接停止运行。如果设备在运行期间出现了短路，不仅仅会影响用户的设备运行要求，同时还会损害用电设备的内部元件，缩短用电设备的实用寿命，造成一些用电安全问题。所以为了避免用电设备应用期间可能会存在的故障问题，通过继电保护技术应用，可以将用电设备的损害问题逐步降低，针对技术应用要点主要是从设备测量开始，后期根据系统的逻辑分析将设备维护技术进行实践应用。当用电设备在运行阶段产生一些故障问题，继电保护技术应用到其中，能够将设备的故障降到最低，同时还能将已经存在故障的设备元件进行撤换，避免后期在运行阶段给其他设备造成损害，这样一来元件在电力系统中的应用价值逐步提升，还能将用电设备在运行阶段对外界环境的适应能力逐步增强，该技术在实践应用期间对系统的保护作用不容小觑。
2、电力变压器的常见故障
2.1油箱内故障
2.1.1绕组短路
电力变压器内部绕组线路连接紧密，绕组部分是电力变压器的核心部分，原、副边线圈以同心的新时套在铁芯柱上，这部分结构是电力变压器调压的关键，绕组短路会使原、副边线圈之间温度升高或发生电火花，严重时还可能在电力变压器内部引电弧火，从而引发爆炸、火灾等一系列较为严重的事故。
2.1.2匝间短路
电力变压器的带电线圈绝缘层破裂，线圈之间连接发生短路，就会导致电阻减小，从而引起电力变压器内部发产生电火花、火弧等，可引起与绕组短路类似的严重后果。
2.1.3铁芯损耗
铁芯也是电力变压器的核心构件，铁芯出现严重的损耗时不仅导致自身功率损耗，还会导致电力变压器的功率减低，电力变压器温度升高，严重时可能会引起周边线路绝缘层熔融，引发电力变压器内部短路或产生放电现场。此外，每个电力变压器都需要接地，接地发生短路时会造成电路变压器内部产生闭合回路，从而烧毁铁芯，引发电力变压器内部故障。
2.2油箱外故障
2.2.1绝缘套破裂
绝缘套破裂是电力变压器常见的油箱外故障。电力变压器外部线路常年暴露在外，一方面加速了线路绝缘套老化的程度，另一方面受外力影响可能发生破损，导致电力变压器运行不稳定或发生放电、短路等现场，严重时电力变压器整体升温，可引起较多的安全隐患。
2.2.2接地短路
电力变压器依靠是的接地防雷，接地线路是通过电力变压器外壳与中性点地接线连接的，再通过中性点地接线引入地下。连接变压器外壳与中性点接地回路的零部件是可拆卸连接螺栓，连接中性点、变压器外壳的线路应该是同一条线，向上连接避雷器，向下接入地下，如果连接避雷器、变压器外壳及中性点的线路发生故障，则会引起接地短路，导致防雷失败。接地短路会导致电力变压器的防雷保护失效，严重影响电力变压器的安全运行。
3、电力变压器继电保护的基本构成
随着科学技术的发展，在电力系统中，关于电力变压器的继电保护系统设置，目前已使用微机型的继电保护系统，在微机型状态下，变压器继电保护主要由电力系统信号采集电力系统信号处理和电力系统信号输出三个部分组成。其中电力系统信号采集的作用是对电力系统内所有电力数值进行收集，在整理后将数据传输给电力系统继电保护部分。电力系统信号处理指的是对电力系统信号采集部分采集到的信号数据进行一定处理，并做好问题的分类和处理。信号传输部分的作用是将信号数据以精准无误的方式传输给电力系统，保证调节工作有效完成。
4、电力变压器继电保护设计优化对策
4.1 差动保护设计
差动保护装置在设计时，手心必须保证纵联差动保护设计有效，也就是在电力变压器并列运行并且容量在6.3MVA以上，单独运行容量超过10MVA时采用该保护设计方式。为保证设计有效，比逊遵循电力变压器低压侧和高压侧互感器环流接线的原则，高于330KV的高压侧应将差动保护装置设置在引出线部分。其次，应根据变压器和断路器设置差动保护装置数量如果在安装断路器的情况下，则应在电力变压器和发电机间安装独立的差动保护装置，如果还没有设置断路器，则应根据电力变压器容量确定要安装的保护装置数量。此外，在设置差动保护装置中CT二次绕组时要注意：第一套差动保护回路时要连接独立的CT绕组，保证旁代切换，第二套差动保护回路则应在主变套管中接CT绕组，但是不用切换旁代。
4.2 瓦斯保护设计
瓦斯保护设计的作用是为了避免因为油箱内温度的升高，使得绝缘材料遭到破坏，或变压油出现气体膨胀问题而导致爆炸的现象。现阶段大部分电力变压器都安装了继电保护装置，但是因为瓦斯保护装置容易受到温度和湿度等外部因素影响，所以会影响保护的实际效果。在设计中要注意和其他保护方式结合，提高保护的效率和质量，保证电力变压器继电保护的可靠性。
4.3 过电流保护设计
过电流保护装置的作用是在电力变压器各侧母线出现故障时起到一定的制约和保护作用。在设计时要根据不同的电压侧实际情况开展。一般而言，在变压器低压侧采用的是三相式三卷变压器，在中高压侧设置复合电压闭锁过流保护装置、间隙保护装置和零序方向过电流保护，在低压侧采用复合电压锁闭过流保护。在设置复合电压锁闭过流保护时考虑到保护装置元件复杂，所以电流元件一般要大于电力变压器的额定电流，在低压侧还应安装一套低电压锁闭元件。
4.4 高压变压器保护设计
过电流保护在高压侧的变压器规定了低压侧母线的灵敏系数，过电流保护装置则需要设置在变压器高压侧断路器和低压侧断路器之间。当低压侧出现故障时，保护装置则可以作为低压侧的后备保护或主保护。
结语：综上所述，构建电力电压器是提高电力系统安全、可靠运行的而基础，是保护变压器稳定工作不可缺少的措施。现阶段，电力企业应该应用速断保护、差动保护、接地保护、瓦斯保护、过负荷保护等方法构建电力变压器的保护系统，增强电力变压器的保护力度，保障电力变压器的安全运行。
参考文献：
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