張斌

【摘 要】變壓器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，是整個電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的組成部分。它在運行的時候，經(jīng)常會因為各種因素影響而發(fā)生故障，給電力系統(tǒng)的運行安全和穩(wěn)定造成威脅。本文從電力變壓器基點保護配置方法以及常見故障問題入手，闡述了有關(guān)預(yù)防措施，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】變壓器；繼電保護；配置；問題

電力變壓器是電力網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，它在提高變壓器工作可靠性、保證電力系統(tǒng)安全方面有著重要的意義。但是在實際運行中，變壓器經(jīng)常會因為各種自然因素、內(nèi)在因素的影響而發(fā)生故障，這些故障涉及到變壓器各個組成部分，包含有內(nèi)在故障和外在故障兩種，從而威脅到電力系統(tǒng)的供電可靠性和安全性。因此，在目前工作中，我們根據(jù)變壓器容量大小以及變壓器工作特點來有針對性的選擇繼電保護裝置十分必要，這也是保證變壓器科學(xué)運行的重要方法。

1.電力變壓器繼電保護裝置的重要性分析

近年來，在我國的電力系統(tǒng)當中，因為變壓器故障而引發(fā)的供電事故以及安全問題時有發(fā)生，給社會經(jīng)濟發(fā)展造成嚴重的損失，更是威脅到居民的生命財產(chǎn)安全，甚至是引發(fā)不良的社會損失。這些事故的產(chǎn)生提醒我們，在電力系統(tǒng)工作中必須要做好變壓器保護工作，這對于保證電網(wǎng)運行穩(wěn)定和安全有著至關(guān)重要的意義。

1.1繼電保護概念

繼電保護是目前電力系統(tǒng)中繼電保護工作的研究最為突出，它是研究電力系統(tǒng)故障以及危害的基礎(chǔ)上，以探測其對策反事故控制為主要的工作方式，它在應(yīng)用的過程中是以觸電的繼電器來保護電力系統(tǒng)以及元件，從而避免電力設(shè)施與電力元件的故障損害。為此在工作中被廣泛的稱之為繼電保護器。在繼電保護工作中，其主要的任務(wù)在于當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者異常的時候，我們可以在最短時間以及區(qū)域內(nèi)將這些故障加以控制，從而使得這些故障及時有效的消除，避免了對周邊其他設(shè)施所造成的危害和影響。

1.2工作原理

繼電保護裝置在應(yīng)用的過程中必須要提前設(shè)置好合理的分區(qū)以及保護元件，確保這些元件處于正常運行狀態(tài)。同時在工作中是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障，是保護區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護裝置要實現(xiàn)這一功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成。

2.電力變壓器繼電保護配置分析

近年來，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高，人們在生活當中對于用電穩(wěn)定性、可靠性也提出了新要求。變壓器作為保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，它在整個電力系統(tǒng)中的影響越來越大。因此，在目前的工作中加強其繼電保護管理裝置配置十分關(guān)鍵，提高電力系統(tǒng)運行效率、按照技術(shù)規(guī)程操作已成為人們關(guān)心的重點課題。在目前的配電裝置選擇上，主要的配置原則為：

（1）針對變壓器內(nèi)部的各種短路及油面下降應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護，其中輕瓦斯瞬時動作于信號，重瓦斯瞬時動作于斷開各側(cè)斷路器。

（2）應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護作為主保護，瞬時動作于斷開各側(cè)斷路器。

（3）對由外部相間短路引起的變壓器過電流，根據(jù)變壓器容量和運行情況的不同以及對變壓器靈敏度的要求不同，可采用過電流保護、復(fù)合電壓起動的過電 流保護、負序電流和單相式低電壓起動的過電流保護或阻抗保護作為后備保護， 帶時限動作于跳閘。

3.電力變壓器繼電保護故障和應(yīng)對策略分析

變壓器作為電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的問題，它在發(fā)生故障之后能夠及時的將這些故障問題處理掉，避免威脅到其他設(shè)備。在目前的電力系統(tǒng)中，為了保證變壓器運行安全，防止事故的進一步擴大，確保電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定與安全，繼電保護故障的預(yù)防和處理就顯得十分的必要。在目前的工作中，常見的繼電保護故障問題主要有以下幾種：

3.1相間故障的后備保護存在問題及解決方法

近年來，在變壓器系統(tǒng)中，絕大多數(shù)的中、低變壓器母線故障的發(fā)生都是因為斷路器在短路的時候未曾有效的中斷或者是拒動而引起的。同時在高壓電力保護當中，因為沒有足夠靈敏度的斷路器，從而使得整個故障問題較為嚴重。在目前的工作中，這些問題的出現(xiàn)主要原因如下：

3.1.1電壓閉鎖元件靈敏度不足

在變壓器工作的過程中，當電流保護達不到預(yù)計的靈敏度要求的時候，經(jīng)常在工作的過程中都是采用復(fù)合式電流保護裝置來進行控制，這種方法主要應(yīng)用在低壓變壓器中。高、中壓側(cè)電壓很高，不足以啟動低電壓元件。解決高、中壓側(cè)電壓元件靈敏度不足的方法一般采用三側(cè)電壓閉鎖并聯(lián)的方式，低壓側(cè)可只采用本側(cè)電壓。這種方式要注意電流靈敏度提高后，在低壓側(cè)故障切除時可能會因自啟動電流過大而造成誤動。

3.1.2電流元件的靈敏度不足

對于220kV大容量主變而言，由于低壓側(cè)加裝了限流電抗器，使低壓母線的短路電流大幅度下降，遂造成高壓側(cè)過流保護的電流元件對低壓母線的短路故障靈敏度不足。如果兩臺變壓器中壓側(cè)并聯(lián)運行，則靈敏度就更差。所以，運行方式的合理安排、保護的合理配置對系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，防止大面積停電均有非常重要的意義。

3.2主變保護的直流配置

當10kV母線故障發(fā)生在10kV斷路器柜內(nèi)時，弧光竄入直流系統(tǒng)造成整個直流操作電源消失，引起變壓器損壞的事故在全國已發(fā)生多起，前述的某變電站即是一例。為保證2套雙重化保護的完全獨立，以防弧光竄入直流系統(tǒng)引起全站直流停電，變電站要有兩段直流母線，兩套保護分別由一段母線供電。

3.3主變差動保護用電流互感器的位置

當旁路斷路器帶主變斷路器運行時，有的做法是將差動保護用電流互感器切換至套管電流互感器，這使得差動的保護范圍縮小，當套管至旁路斷路器間發(fā)生短路故障時差動保護不會動作。由于旁路斷路器電流互感器與主變套管電流互感器間在電氣一次布置上還有一段較長的距離，不排除在這段距離內(nèi)發(fā)生故障的可能性，所以旁代時應(yīng)將差動保護用電流互感器切換至旁路電流互感器。

4.結(jié)束語

以上僅對運行中變壓器保護存在的若干問題進行分析并提出了補救措施。對于新建、擴建、改造的變壓器，應(yīng)選用新型的微機保護，以滿足所有運行設(shè)備都必須由兩套交、直流輸入和輸出回路相互獨立，并分別控制不同斷路器的繼電保護裝置進行保護這一基本要求，以保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。 [科]

【參考文獻】

[1]劉靜華.淺談變壓器保護的選擇[J].中國電力教育，2011（21）.

[2]沈倩，齊大勇，汪湲.一起因電流互感器飽和引起繼電保護越級跳閘的事故[J].電力設(shè)備，2005（08）.