米洪彥

摘要：本文深入研究了電力變壓器的繼電保護(hù)相關(guān)問(wèn)題，以期為安全穩(wěn)定運(yùn)行電力變壓器與保護(hù)裝置奠定良好地基礎(chǔ)，提供技術(shù)和系統(tǒng)的強(qiáng)有力支撐。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；繼電保護(hù)；原則；特點(diǎn)；措施

為確保電力系統(tǒng)安全順利運(yùn)行，電力變電站是一個(gè)重要的部分，其對(duì)于傳輸功率有積極作用，在同一段線路上實(shí)現(xiàn)相同等級(jí)的功率，在傳輸電壓時(shí)，通過(guò)升壓變壓器升壓之后，能使傳輸電流量減少，盡可能降低線路的損耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離送點(diǎn)，不斷符合用戶的要求。

一、電力變壓器運(yùn)行故障

（一）內(nèi)部短路

影響電力變壓器故障的因素包括電力變壓器相間短路、繞組短路、中性點(diǎn)接地短路、單項(xiàng)接地短路等，并且也是導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置失靈的基礎(chǔ)，產(chǎn)生內(nèi)部短路的現(xiàn)象，將難以保證繼電保護(hù)的正常運(yùn)行，難以及時(shí)切除和停止運(yùn)行電力變壓器，甚至?xí)a(chǎn)生燒毀和癱瘓的嚴(yán)重不良后果。

（二）外部短路

電力變壓器的外接線與外接端子由于受到污染、異物等因素的影響而產(chǎn)生短路，不僅會(huì)直接傷害電力變壓器，還會(huì)嚴(yán)重影響繼電保護(hù)設(shè)備的功能與安全，若外部短路產(chǎn)生于電力變壓器高壓側(cè)，則過(guò)高的電壓會(huì)帶來(lái)巨大的損害。

（三）繼電保護(hù)引起的故障

電力變壓器順利運(yùn)行過(guò)程中，受到繼電保護(hù)裝置的保護(hù)欲有效制約，若繼電保護(hù)產(chǎn)生功能型障礙，則會(huì)嚴(yán)重影響保護(hù)電力變壓器的現(xiàn)實(shí)功能，進(jìn)而在電力變壓器高溫、放電等隱患較大時(shí)，無(wú)法及時(shí)啟動(dòng)繼電保護(hù)裝置，導(dǎo)致加劇電力變壓器的故障，進(jìn)而嚴(yán)重?fù)p壞電力變壓器。

二、變壓器保護(hù)配置及作用

（一）瓦斯保護(hù)

作為變壓器的重要保護(hù)手段，瓦斯能將變壓器油箱中的故障與油面降低集中體現(xiàn)出來(lái)。一旦有故障產(chǎn)生，則會(huì)降低油面，輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，在有較大故障產(chǎn)生時(shí)，則會(huì)有大量氣體散發(fā)出來(lái)，重瓦斯會(huì)出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，跳開(kāi)主變各側(cè)斷路器。針對(duì)部分帶有負(fù)荷調(diào)壓的變壓器的調(diào)壓裝置通常都會(huì)設(shè)置有載瓦斯，如同上述道路一般，在產(chǎn)生輕瓦斯動(dòng)作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的信號(hào)，在產(chǎn)生重瓦斯動(dòng)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生跳閘的現(xiàn)象。

（二）復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)

復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)可以體現(xiàn)外部相間短路產(chǎn)生的電流，并成為保護(hù)瓦斯和差動(dòng)的后備，動(dòng)作于跳閘。

（三）差動(dòng)保護(hù)

作為變壓器的主保護(hù)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間故障，差動(dòng)保護(hù)可以跳開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。

（四）變壓器的電流和電壓保護(hù)

在變電器產(chǎn)生外部股長(zhǎng)，而形成變壓器繞組過(guò)電流，而在變壓器內(nèi)部產(chǎn)生故障時(shí)，成為瓦斯保護(hù)與差動(dòng)保護(hù)的后備，必須安裝過(guò)電流的保護(hù)在變壓器上。同時(shí)結(jié)合系統(tǒng)短路電流和變壓器容量的差異，使用與之相適應(yīng)的不同保護(hù)手段，主要有低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、負(fù)序過(guò)電流保護(hù)等。

三、繼電保護(hù)的特點(diǎn)

（一）可靠性

為有效確保繼電保護(hù)的穩(wěn)定可靠性，必須合理設(shè)置質(zhì)量技術(shù)性能良好地繼電保護(hù)裝置，充分維護(hù)和管理其正常順利運(yùn)行。應(yīng)當(dāng)通過(guò)兩套交、直流輸入、輸出回路220kv及以上電網(wǎng)的全部運(yùn)行設(shè)備，且保持各自獨(dú)立性，控制和保護(hù)各個(gè)斷路器的繼電保護(hù)裝置。在一套繼電保護(hù)裝置或其中任何一組斷路器失去控制時(shí)，則通過(guò)另一套繼電保護(hù)裝飾對(duì)另一組斷路器故障進(jìn)行控制。

（二）靈敏性

靈敏性即為設(shè)備或線路產(chǎn)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置具有一定水平的靈敏系數(shù)。針對(duì)110kv線路，必須將可能的高電阻接地故障考慮在內(nèi)，要求具備一定的動(dòng)作靈敏度，一般而言，最后一段零序電流保護(hù)的電流暫定值必須在300A（一次值）以下。

（三）速動(dòng)性

速動(dòng)性即為確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，降低故障設(shè)備與線路的損壞程度，將故障影響范圍盡可能縮小，提升自動(dòng)重合閘與備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等，保護(hù)裝置必須盡快將短路故障清除。通常從裝設(shè)速動(dòng)保護(hù)（比如高頻保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)）、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)和相間速斷保護(hù)的作用、縮短繼電器固有動(dòng)作時(shí)間與斷路器跳閘時(shí)間等放手做好提升速動(dòng)性的工作。

四、繼電保護(hù)裝置在電力變壓器的配置原則

（一）規(guī)范性

在繼電保護(hù)配置中，必須規(guī)范處理設(shè)置中性點(diǎn)直接接地，將中性點(diǎn)接地的作用發(fā)揮出來(lái)，保證設(shè)計(jì)與布設(shè)的規(guī)范性和合理性，有效提升繼電保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)電力變壓器與調(diào)節(jié)功能的作用。

（二）特殊性

首先要對(duì)繼電保護(hù)的延時(shí)動(dòng)作進(jìn)行設(shè)計(jì)，其次，必須結(jié)合電力變壓器的特殊要求，對(duì)繼電保護(hù)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，設(shè)計(jì)出和電力變壓器實(shí)際運(yùn)行需求相適應(yīng)的繼電保護(hù)的信號(hào)與動(dòng)作。

（三）行動(dòng)性為主

為充分保證方便、快捷、準(zhǔn)確的繼電保護(hù)裝置行為，必須結(jié)合電力變壓器的結(jié)構(gòu)特征與功能藥店，將具備切斷功能的瓦斯保護(hù)裝置設(shè)置在電力變壓器內(nèi)部，一旦瓦斯超過(guò)這一設(shè)計(jì)范圍則必須立即動(dòng)作，不僅要迅速切斷電力變壓器電源，還必須實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電力變壓器。

（四）保護(hù)為主

繼電保護(hù)裝置最重要的功能即為保護(hù)電網(wǎng)與電力變壓器，對(duì)于繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與配置應(yīng)當(dāng)注重有效保護(hù)，利用各種方式與線路途經(jīng)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)與差動(dòng)的方式，將其功能充分發(fā)揮出來(lái)，有效防護(hù)電力變壓器與電網(wǎng)狀態(tài)的安全。

（五）綜合性

繼電保護(hù)裝置具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、形式多元且數(shù)量大，必須按照綜合性的原則設(shè)置電力變壓器的繼電保護(hù)，利用電力變壓器各種動(dòng)作與功能、靈敏度，針對(duì)不同的保護(hù)必須進(jìn)行綜合評(píng)定，構(gòu)建健全完善的繼電保護(hù)的綜合體系，通過(guò)過(guò)流保護(hù)、阻抗保護(hù)、限時(shí)動(dòng)作等方式，發(fā)揮繼電保護(hù)控制與調(diào)節(jié)電力變壓器的作用。

五、電力變壓器進(jìn)行繼電保護(hù)的措施

（一）做好瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)充分體現(xiàn)了變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量與流動(dòng)的速度，在油箱和油枕之間的連接管道上設(shè)置瓦斯繼電器，氣體繼電器主要包括以下兩個(gè)輸出觸點(diǎn)：其一是體現(xiàn)變壓器內(nèi)部異常情況或故障較小的“輕瓦斯”，其二是體現(xiàn)故障較為嚴(yán)重的“重瓦斯”。瓦斯保護(hù)動(dòng)作完成之后，操作人員必須收集從排氣口排出的氣體，分析其保護(hù)的原因與故障性質(zhì)，按照氣體的顏色、數(shù)量與化學(xué)成分進(jìn)行確定。

（二）做好過(guò)載荷保護(hù)

一般而言，變壓器過(guò)負(fù)荷即為三相對(duì)稱，因此，通常保護(hù)裝置只使用一只電流繼電器和一相連接，通過(guò)一定時(shí)間將動(dòng)作信號(hào)延長(zhǎng)。在主電源側(cè)安裝雙繞組變壓器和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。單側(cè)電源三繞組降壓變壓器，如果三側(cè)繞組具有相同的容量，則在電源側(cè)安裝負(fù)荷保護(hù)；如果三側(cè)繞組為不同的容量，則只有電源側(cè)與繞組容量較小的一側(cè)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。兩側(cè)電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器，三側(cè)均裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

（三）做好過(guò)勵(lì)磁保護(hù)

在電力變壓器頻率降低或者電壓上升時(shí)都易造成變壓器過(guò)勵(lì)磁，造成鐵心飽和，勵(lì)磁電流大大增加，鐵心溫度驟增，嚴(yán)重過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致變壓器絕緣劣化，縮短使用時(shí)間，進(jìn)而損壞變壓器，因此，必須安裝過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，因?yàn)樽儔浩鞯谋Ｗo(hù)在電力系統(tǒng)中是至關(guān)重要的一部分，其能對(duì)事故進(jìn)行有效預(yù)防，減少事故范圍的擴(kuò)大，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，盡可能實(shí)現(xiàn)安全連續(xù)為用戶供電，所以，必須將電力變壓器繼電保護(hù)工作落實(shí)到位。

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