关于电力变压器继电保护设计要点的探讨

    宋歌

    

    摘要：随着全社会对电力资源的广泛需求，电力系统的稳定性和安全性显得越来越重要，变压器作为电力系统中的主要组成部分，通过设计符合要求的继电保护装置可降低电力变压器故障的发生率，从而能够在电力变压器出现异常后及时的做出反应，发挥较好的保护作用，本文主要就电力变压器继电保护设计要点等相关问题进行分析。

    关键词：电力变压器；继电保护；设计要点；分析

    随着电网的密集化以及复杂.化发展，变压器在正常运行中极易出现故障，影响到正常的电力供应。继电保护作为电力变压器保护的重要措施，其设计直接关系到继电保护是否能够正常发挥作用，本文主要就电力变压器继电保护设计要点分析如下：

    一、电力变压器继电保护系统常见故障

    在各种因素的影响之下，电力变压器继电保护系统故障是难以完全避免的，其常见的系统故障有：（1）电流互感器故障，电流互感器的主要设计原理是电磁感应，设置电流互感器的主要目的是为了能够将原有的比较大的电流转换成为比较小的电流，但是在其实际运行过程中，一旦在电流互感器内部绝缘部分产生破裂故障，就会导致出现电流窜出等一些故障，会对整个电力系统的正常运行产生严重影响；（2）电压互感器二次回路故障，作为整个继电保护系统的核心部分，电压互感器在运行过程中，所要承载的电阻负载值是比较大的，并且其二次电压值与一次电压值是正比关系，一旦电阻数值下降，就很容易导致出现电压互感器的短路故障。

    二、电力变压器继电保护故障排除策略

    电力变压器继电保护系统在整个电力系统的安全稳定运行过程中所发挥的作用是至关重要的，但是其在运行过程中产生故障是难以完全避免的，这就需要在继电保护系统出现故障时，能够及时采取有效的故障排除策略予以处理，常用的继电保护系统故障排除策略有：（1）对比参照法，若在继电保护系统安装的过程中，存在技术操作失误，这会导致继电保护系统出现相应的故障，不能正常运行，对于这种原因所导致的故障，可以应用对比参照法来排除，将出现故障的继电保护系统内部线路结构与正常的线路结构进行对比，就能够找出故障点；（2）替换法，对于一些怀疑是元件故障所导致的继电保护系统故障，可以应用正常的元件来对其进行替换，这样就能够陕速的找出故障点，并将其予以排除，该种方法在一些内部结构比较复杂的电力继电保护系统中具有很好的应用效果；（3）短接法，在开展故障点检测的过程中，可以依据一个回路作为一个段的方式，应用短接法进行逐段处理，这也是一种有效的故障排除方式；（4）回路拆除法，这种方法在二次回路故障中具有很好的应用效果，在具体的操作过程中，首先依据二次回路顺序来对继电保护系统进行拆除，然后在逐步的安装，就能够及时的找出故障位置，并将故障予以排除。

    三、变压器在实际应用中存在的设计问题及措施

    变压器在实际应用中存在的设计问题主要是：（1）容易忽视了对变压器的相关参数、辅助设备的设计，比如：冷却装置、保护装备以及测量装置等，这些辅助设备均是保证电力变压器正常工作的基础，因而在设计前应充分的做好前期准备工作。明确变压器的相关参数，从而针对性的选择设计配套设施等；（2）保护参数的范围选择，变压器相关保护设备的选择需要以其参数为依据进行设计，但是实际设计中容易忽视参数的变化，比如：通常电力变压器中电压的变化不应高于运行分接额定电压的105%，但是在特殊情况下，电压的变化范围不应超过110.0%，此时就需要明确在此电压下的电流、油温以及实际的运行方式等，从而保证保护装置的准确性反应。

    四、电力变压器继电保护设计要点

    1、差动保护设计要点

    1.1纵联差动保护设计的有效性。设计过程中需要保证继电保护的有效性，避免误动操作，此时应保证电力变压器低侧与变压器高压侧互感器之间的环流接线。通常电压超过330KV的高压侧，需要在引出线位置安装差动保护装置。

    1.2差动保护装置的数量设计。差动保护装置的数量设计需要根据变压器以及断路器的实际情况合理选择，对于设置有断路器的电力变压器，应该选择独立的差动保护装置，而且差动保护装置应设计在变压器和发电机之间。

    1.3差动保护CT二次绕组设计。对于第一套差动保护回路，需要保证旁代可以顺利切换，同时CT绕组应独立连接；对于第二套差动回路，CT绕组应在主变压套管中连接，图1所示为三烧组变压器差动保护装置。

    2、瓦斯保护设计要点

    对于变压器油箱中油面降低的情况，可以应用瓦斯保护，其主要的工作原理对油箱当中的气体数量的多少进行检测，依据检测结果来判断是否动作，一旦在变压器中出现接地故障、相间短路等故障，那么故障点的电弧及电流会产生大量的热能，导致变压器油会有一部分蒸发成为气体，对油枕触发，从而导致瓦斯保护动作，瓦斯故障的灵敏度非常高，这使得其在变压器继电保护中具有很好的应用效果，尤其是对于匝数比较少或者是绕组短路的变压器来说，仅仅依靠电量检测的方式，很难保证其正确动作，这时就需要依赖瓦斯保护。

    结束语：重视电力变压器继电保护设计需要充分认识到变压器常见故障问题，从而在设计继电保护中更具有针对性，从而保证电力变压器以及电力系统的健康、稳定运行。随着各项技术的进步与发展，不管是其系统的保护性能，还是故障排除措施都会有进一步的提升，这对于保证电力系统的安全稳定运行具有非常重要的意义。