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摘要:随着我国社会经济的不断发展，作为整个电力变压器系统的重要组成部分，电力变压器继电保护装置具有至关重要的作用。因此，只有使整个电力变压器继电保护系统处于正常的运行状态，才能够在一定程度上保证电力变压器继电系统的安全运行。如今，人们对于电力的需求水平日益增长，对于电力变压器继电保护设计的研究就显得非常有必要。基于此，本文将主要从电力变压器继电保护设计的角度进行分析，同时对电力变压器继电保护系统的工作原理、基本组成及该系统的常见故障类型进行阐述，从而得出电力变压器继电保护中故障的有效排除措施。
关键词:电力变压器；继电保护；优化
1.电力变压器继电保护的工作原理
电力变压器继电保护系统主要是根据电力系统所出现的电力数值的变化情况以实现电力变压器继电系统的自我调节功能。电力变压器继电系统存在的目的是，无论电力变压器继电系统中的电力变压器继电保护系统的工作状态如何，或是处于什么样的情形都要保证整个系统的安全。按照电力变压器继电系统是否处于正常运行的状态，其继电保护的基本原理并不相同。为了确认电力变压器继电系统处于什么样的运行状态，则需要对电力变压器继电系统的运行状态进行测量并进行分析。
2.电力变压器继电保护的基本构成
经过长时间的发展与演变，如今电力变压器继电保护系统已逐步发展到了微机型的继电保护系统的状态，该类型的电力变压器继电保护系统主要由3部分组成。①电力系统信号采集部分。其主要功能是收集并整理电力系统内部的电力数值的情况，然后将其收集整理的数据通过有效的传递方式提交给电力系统继电保护部分。②电力系统的信号处理部分。其能够对电力系统信号采集整理的信号进行处理，并以有效的方式对相关问题进行分类与处理。③信号输出部分。该部分是十分重要的一环节，信号输出部分可以有效地将输出信号的指令精准无误地发送给电力系统，从而保障调节工作的顺利进行。
3电力变压器继电保护系统的故障类型及不正常的工作状态
根据目前的知识，我们可以将电力变压器的故障简要分为两种类型：油箱内部故障与油箱外部故障。前者指的是发生在变压器内部（同时包括高压侧与低压侧两个部分）的相间短路、单相接地短路以及铁芯绕损等问题。值得注意的是，变压器发生内部故障时危险系数极高，该故障发生时所产生的电弧不仅会损毁缠绕组的绝缘部分，烧坏铁芯，同时，由于绝缘材料和变压器油在受热分解的情况下会产生大量的气体，很容易使变压器的油箱发生爆炸，具有相当大的危险性，因此这些故障在继电保护过程中应该被尽快排除。此外，油箱外部故障则主要指变压器绕组引出线与绝缘套管发生相间短路以及接地短路的现象。
电力变压器继电保护系统的不正常运行工作状态主要包括以下几个方面的内容。其一，由变压器外部短路而产生的过电流及变压器外部接地而产生的过电流；当实际负荷超过额定负荷容量而引起的过负荷状态；由油箱漏油导致的油面降低以及当冷却系统发生故障时产生的温度升高等现象。与此同时，当其磁通量密度接近铁芯的饱和磁通量密度时，对于大容量的变压器而言，还很有可能会发生变压器过励磁故障等。以上的这些非正常的工作状态都会给铁芯、绕组等一些其他的金属构件造成不利的影响，从而对变压器的绝缘效果造成不同程度的威胁。
4.电力变压器继电保护设计优化方法
4.1差动保护设计
将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”是变压器差动保护动作电流设计的原则。如果变压器处于正常运行的状态，那么差动继电器中的电流为其两侧电流互感器CT的二次电流之差，其数值趋于0。如果差动继电器不发生任何动作，那么其保护也不会有任何作为。也就是说，如果在电流互感器二次回路端线，并且变压器处于最大符合的状态下，差动保护是不会产生任何动作的。随着计算机芯片性能的提升，对位于变压器1套保护装置中所具有的主保护以及各侧全部后备保护的两套主变压器微机型保护装置进行了全力开发，其成果已经被广泛应用于实际工程中。所以，在330kV及以上高压侧电压的变压器可以采用安装双重差动保护的方法对电力变压器引出线、套管及其内部短路故障进行反应，从而实现有效反应电力变压器绕组及其引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，同时也可以将电流速断保护作为主保护，另外也能达到将瞬时动作于断开各侧断路器的目的。
4.2瓦斯保护设计
除了瓦斯保护可以动作，像差动保护以及其他有关保护设计通常是都不能进行动作的。瓦斯保护主要是依靠气体继电器来实现动作的，其位于变压器油箱和油枕之间的连接导油管中。瓦斯保护主要有两种：①首先轻瓦斯保护动作于信号，然后依照气体的属性，包括：颜色、可燃性、数量以及化学成分来判断保护的理由以及电力变压器继电保护装置故障的性质。根据此有关工作人员则可以及时察觉故障的发生并有针对性地对故障进行相关处理。②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。
4.3高压变压器保护设计
当变压器高压侧的过电流保护对其低压侧的母线具有规定的灵敏系数时，可以在其间配置过电流保护装置，使之成为低压侧母线的保护设施。此外，在变压器的高压侧可以设置一个反时限过流保护装置，从而对该变压器的热稳定性进行保护。与此同时，在变压器的低压侧还应另外安装一保护装置，在其中性线上安装零序电流保护装置，如跳高压侧短路器，同时规定经过该装置的不平衡电流不能超过额定电流的25%。
5结束语
总而言之，从以上的分析当中我们不难看出，电力变压器继电保护系统在整个电力系统之中占据着十分重要的位置。因此，相关工作人员对于电力变压器继电保护系统当中可能存在的故障与问题应该及时进行解决，以充分保证电力系统的正常运行工作。与此同时，通过以往的工作经验以及调查研究，我们会发现，二次回路故障和电流互感器故障等问题是电力变压继电保护系统中最容易出现的问题。对此，相关技术人员应针对这一方面进行积极的研究和改进，这一举措将具有重大的现实意义。
参考文献：
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