淺析電力變壓器的繼電保護

　　摘 要:電力變壓器在運行的過程中，通常會出現(xiàn)各種故障，這些故障的存在會威脅到電力系統(tǒng)的安全持續(xù)運行，尤其是大容量變壓器出現(xiàn)故障，對整個電力系統(tǒng)的影響最更為嚴重。在電力系統(tǒng)飛速發(fā)展的如今，對繼電保護提出了的要求更高，為此，要加強電力變壓器繼電保護裝置的功能，從而以確保電力系統(tǒng)得以安全的運行有著重要的意義。
　　關鍵詞:電力變壓器；特點；保護措施
　　中圖分類號: ＴＭ８ 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(c)-0000-00
　　在電力系統(tǒng)中，電力變壓器是輸配電力不可缺少的重要設備，在機床電器、照明、醫(yī)療設備、機械電子設備等中廣泛應用到了電力變壓器。而在電力變壓器在運行的過程中，通常會出現(xiàn)各種故障，這些故障的存在會威脅到電力系統(tǒng)的安全持續(xù)運行，尤其是大容量變壓器出現(xiàn)故障，對整個電力系統(tǒng)的影響最更為嚴重。在電力系統(tǒng)飛速發(fā)展的如今，對繼電保護提出了的要求更高，為此，要加強電力變壓器繼電保護裝置的功能，從而以確保電力系統(tǒng)得以安全穩(wěn)定運行有著重要的意義。
　　1 電力變壓器的常見故障和非正常運行狀態(tài)
　　在電力變壓器運行中，內部故障和外部故障是常見的兩種故障種類。內部故障是指在變壓器油箱內所發(fā)生的各種故障。包括單相接地短路、繞組的相間短路、匝間短路以及鐵芯的繞損等。內部故障危險性非常高，因為短路電流所產生的電弧，不僅會使繞組絕緣遭到破壞，其鐵芯會被燒壞，其還有可能提高變壓器油和絕緣材料受熱，而使得大量氣體的產生，最終會導致變壓器油箱爆炸。外部故障是指在油箱外部所出現(xiàn)的故障，包括引出線相接短路和接地短路。
　　變壓器的不正常運行狀態(tài)即變壓器在故障狀態(tài)運行的狀態(tài)，變壓器在不正常的運行狀態(tài)運行，會加快絕緣材料老化、使得鐵芯、繞組和其他金屬構件熱量過高，從而降低絕緣強度，減少變壓器的使用壽命，導致其他故障的發(fā)生。因此，電力變壓器要裝設繼電保護裝置，以及時將短路故障切斷，防止更大的損壞的發(fā)生。
　　2繼電保護的特點
　　2.1可靠性高
　　繼電保護的可靠性高，是因為有合理的配置、質量技術性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護與管理。在繼電保護系統(tǒng)中，信息管理技術采用了方法庫和數(shù)據(jù)倉庫，使得系統(tǒng)的維護和升級更加方便，在運行過程中，整個信息管理系統(tǒng)由以往分散式的傳輸轉變?yōu)榧惺降倪\輸，即集中于網(wǎng)絡中心的數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫，這樣即便其中一個客戶的工作站有問題的出現(xiàn)，也不會對整個信息系統(tǒng)的正常運行造成影響。
　　2.2實用性強
　　在生產運行中所出現(xiàn)的一些實際問題，通過繼電保護能夠有效的對二次部分中各類數(shù)據(jù)之間的使用和共享予以解決。由于其能分析系統(tǒng)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這就更便于工作人員的操作，其實用性更強，繼電保護運行的水平在一定程度上得以提高。
　　2.3實現(xiàn)遠程監(jiān)控
　　因微機保護裝置有串行通信的作用，其能與遠方的變電站的微機監(jiān)控系統(tǒng)進行相互間的通信聯(lián)絡，而使得整個微機保護都具備了遠程監(jiān)控性，從而更加保障了無人變電站的繼電保護系統(tǒng)的安全運行。
　　3 電變器保護措施
　　3.1瓦斯保護
　　瓦斯保護又稱為氣體繼電保護，它是對油浸式變壓器內部故障加以保護的裝置。瓦斯保護是變壓器的主要保護措施。它可以將變壓器油箱內的故障和油面降低情況反映出來。氣體繼電器的兩個輸出觸點為輕瓦斯和重瓦斯。因為在變壓器正常運作時，瓦斯繼電器的上下油杯并不是裝滿油的，油杯在平衡錘的作用下，其上下觸點是分開的。當變壓器出現(xiàn)輕微故障時，就會降低油面，平衡錘的力矩因小于上油杯內剩余的油的力矩而降落，從而接通上下觸點，自動發(fā)出報警信號，這就是輕瓦斯動作。當變壓器出現(xiàn)嚴重故障時，因故障會有大量氣體的產生，這些氣體就會帶動油流由變壓器油箱迅猛地穿過聯(lián)通管，而進入到油枕，在瓦斯繼電器有油流過時，擋板就會受到?jīng)_擊，降低下油杯，從而接通下觸點，產生跳閘，這就是重瓦斯動作。
　　變壓器如果發(fā)生漏油，這也會導致繼電器內的油將逐漸流盡。此時先是繼電器的上油杯出現(xiàn)降落，使上觸點接通，自動發(fā)出報警信號，如果油面持續(xù)降低，下油杯會降落，接通下觸點，使得繼電器跳閘。
　　3.2差動保護
　　差動保護主要用來對變壓器內部引出線和絕緣套管的相間短路故障加以保護，同時還可以對變壓器內的匝間保護加以保護。差動保護是利用比較變壓器高、低壓側的電流大小和相位來實現(xiàn)的。在變壓器一次、二次側所裝電流互感器之間是差動保護的保護區(qū)?？v聯(lián)差動和橫聯(lián)差動是差動保護的兩種形式，其中的縱聯(lián)差動用于對單回路的保護，而橫聯(lián)差動則是用于雙回路的保護。變壓器在正常運作時，差動繼電器中的電流與兩側電流互感器的二次電流之差相等，此時差動繼電器和繼電保護都不會出現(xiàn)動作。當變壓器內部任一點出現(xiàn)故障時，故障點短路電流大于繼電器動作電流，此時繼電器會出現(xiàn)動作，跳變壓器各側斷路器將故障切除，同時自動發(fā)出動作信號。由于差動保護既可以對區(qū)內外故障作出正確區(qū)分，還能在無其他元件的保護配合下，無延時地將區(qū)內各種故障予以切除，為此，差動保護作為變壓器的主保護，各種電氣主設備和線路的保護中得到了廣泛的應用。
　　3.3過電流保護
　　可作為瓦斯保護和差動保護后備保護的過電流保護，其可以反應出外部相間短路所導致的過電流，其裝置通常是裝設在變壓器的電源側。因變壓器容量和類型及系統(tǒng)短路電流都不相同，為此，電流保護采用的起動方式也要不同。如果實際情況需要，為滿足靈敏性和選擇性還可以采用阻抗保護來實現(xiàn)。
　　3.4過勵磁保護
　　當變壓器的高壓側在500kV狀態(tài)下，其額定磁密幾乎為飽和狀，當頻率出現(xiàn)降低，或電壓出現(xiàn)升高時，變壓器就容易導致過勵磁，安裝勵磁保護裝置，可將變壓器的過勵磁引起的過電流反映出來，從而可防止變壓器絕緣老化，保持變壓器的正常使用壽命。
　　3.5變壓器的過負荷保護
　　變壓器正常運行時所出現(xiàn)的過負荷情況可由變壓器的過負荷保護來反應。過過負荷裝置僅在變壓器有過負荷可能的情況下才進行裝設，通常動作于信號。在大多數(shù)情況下，變壓器的過負荷一般都是三相對稱的，為此，只需要在一相上進行一個電流繼電器的裝設，并經(jīng)過一定時間延長動作于信號來進行過負荷保護。過負荷保護裝置要裝設在主電源側。
　　總之，電力系統(tǒng)在運行過程中會因多種因素的影響而使得電氣熱備出現(xiàn)各種故障，電力變壓器作為電力系統(tǒng)中輸配電力不可缺少的重要設備，為此，要科學合理地進行繼電保護裝置的設置，以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。
　　參考文獻：
　　[1] 王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護運行技術[J].電力工業(yè)