馬慧敏

摘要：隨著社會發(fā)展對電力的需求不斷上升，對供電質(zhì)量要求不斷提高，繼電保護(hù)裝置對于保證供電穩(wěn)定性提供了很大幫助。多年來，繼電保護(hù)技術(shù)也在不斷發(fā)展，設(shè)計也更為合理，可以滿足變壓器保護(hù)工作需要。本文基于工作經(jīng)歷，對繼電保護(hù)工作進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：配電變壓器;繼電保護(hù);措施

引言：

社會全面進(jìn)步，電力建設(shè)功不可沒。配電變壓器在各用電行業(yè)均有應(yīng)用，是電力系統(tǒng)中必不可少的電氣設(shè)備。由于配電變壓器處于復(fù)雜的運行環(huán)境，故障時有發(fā)生，影響了配電系統(tǒng)運行。所以，需要重視并做好繼電保護(hù)工作。

1、配電變壓器中的繼電保護(hù)設(shè)計原則

如果配電系統(tǒng)運行中出現(xiàn)一些故障或異常，繼電保護(hù)裝置要能夠在最短時間、最小區(qū)域做出保護(hù)動作，自動切除設(shè)備故障供電，或者發(fā)出報警提醒值班人員。值班人員可以根據(jù)報警及時發(fā)現(xiàn)、處理，減少故障或異常情其給設(shè)備和周邊地區(qū)供電造成的負(fù)面影響。因此，進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計要注意以下幾點：

（1）不低于6.3MVA的變壓器、不低于10MVA的備用或單獨變壓器、并列運行的變壓器，不低于20MVA采用電流速斷保護(hù)方式但靈敏性不高的變壓器，都要設(shè)計差動保護(hù)裝置，如果變壓器的高壓側(cè)實際電壓為330KV，必須設(shè)計雙重差動型的保護(hù)裝置。

（2）如果變壓器故障位于油箱內(nèi)，故障點電弧、電流會使變壓器油和一些絕緣材料因為局部受熱發(fā)生分解現(xiàn)象，形成一些氣體，繼而會從油箱向油枕流出，如果故障程度較嚴(yán)重，油就會迅速膨脹，生成很多瓦斯氣體，可能會導(dǎo)致著油現(xiàn)象，因此要設(shè)計安裝瓦斯保護(hù)裝置。

（3）如果變壓器外部出現(xiàn)相間短路問題，會使變壓器過流。所以，需要結(jié)合變壓器容量和運行狀況、靈敏度要求進(jìn)行過電流保護(hù)設(shè)計。

2、配電變壓器繼電保護(hù)

變壓器故障通?？梢苑譃橥獠俊?nèi)部故障。過電流、過負(fù)荷、出線接地短路等歸為外部故障;而出現(xiàn)鐵心繞組損耗或者繞組間短路等問題則是內(nèi)部故障。無論配電變壓器出現(xiàn)何種故障，都要及時排查、處理，長時間故障狀態(tài)運行會造成嚴(yán)重后果，輕則變壓器絕緣迅速老化，配電變壓器可用壽命縮減，重則會導(dǎo)致故障范圍擴(kuò)大，嚴(yán)重程度加深，從而極大影響系統(tǒng)運行安全性。例如過配電變壓器出現(xiàn)短路故障，繼而產(chǎn)生電弧，會使變壓器油、絕緣材料升溫，有變壓器油箱爆炸的風(fēng)險。繼電保護(hù)裝置能夠及時發(fā)現(xiàn)故障并報警或斷電，對于減少故障損失，及時排查恢復(fù)運行狀態(tài)有重要意義。繼電保護(hù)措施大致可以分為以下幾種：

2.1差動保護(hù)設(shè)計

繼電保護(hù)設(shè)計中，做好差動保護(hù)是設(shè)計重點。實際設(shè)計時，要參考正常環(huán)流對設(shè)置在變壓器兩側(cè)的互感器進(jìn)行正確接線處理。在此設(shè)計中，流經(jīng)差動繼電保護(hù)器的電流值為流經(jīng)變壓器兩側(cè)互感器電流差值，假如供電不存在異常現(xiàn)象，配電變壓器處于正常工作狀態(tài)，此時兩側(cè)互感器電流基本相等，差值趨于零，繼電保護(hù)器電流也接近零，繼電保護(hù)器不會在此情況下啟動，沒有保護(hù)作用。在此情況下，如果要查找變壓器故障位置，就要設(shè)計雙重差動型的繼電保護(hù)器，應(yīng)用此設(shè)計后，如果發(fā)生短路故障問題，差動保護(hù)則啟動，還能夠保護(hù)電流速斷。雙重差動繼電保護(hù)可以保證由于是外部故障，所以差動繼電器電流通常為零的時候也可以保護(hù)變壓器。

2.2瓦斯保護(hù)設(shè)計

變壓器內(nèi)部故障類型很多，影響往往也更大。瓦斯保護(hù)就是針對變壓器內(nèi)部故障的一種可靠的保護(hù)措施。內(nèi)部故障或異常如漏油、鐵心區(qū)域性損壞、線圈斷線、油面下降等可能會使其他保護(hù)方法都無法執(zhí)行保護(hù)動作，瓦斯保護(hù)則不受影響。瓦斯保護(hù)采用氣體繼電器，設(shè)計在變壓器的油箱和油枕之間連接的導(dǎo)油管內(nèi)。這種保護(hù)裝置有兩種保護(hù)方式，一種是發(fā)出報警信號，使工作人員及時察覺故障，及時處理;另一種是以保護(hù)動作使斷路器跳閘，斷電防止危害擴(kuò)大。瓦斯保護(hù)可以監(jiān)視氣體情況，通過分析氣體成分、特點，推測出故障原因、位置、嚴(yán)重程度，輔助技術(shù)人員處理故障。

2.3變壓器過電流保護(hù)

在變壓器運行中，一些異?？赡軐?dǎo)致差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)動作遲緩、敏感度下降，不能及時保護(hù)設(shè)備。例如變壓器的一些外部故障可能會導(dǎo)致流經(jīng)繞組電流過大、變壓器自身的內(nèi)部異常等。由于這一問題，電氣設(shè)備安裝項目在變壓器中需要安裝過流保護(hù)裝置，過流保護(hù)裝置本質(zhì)上是針對變壓器在實際啟動時大量電流出現(xiàn)而設(shè)計的，所以應(yīng)用中要注意進(jìn)行優(yōu)化處理。①出于保護(hù)低壓變壓器內(nèi)所有元件的目的，最好結(jié)合間隙保護(hù)與過流保護(hù)，可以安裝具有復(fù)合電壓閉鎖的過流保護(hù)來達(dá)到目的。②高壓變壓器低壓側(cè)斷路器和高壓側(cè)斷路器都安裝過流保護(hù)裝置，高壓側(cè)還可安裝過流保護(hù)裝置。③假如相間后備保護(hù)設(shè)施按照遠(yuǎn)后備原則進(jìn)行配置，要避開變壓器上與之相連的線路。

2.4過負(fù)荷保護(hù)

上文所述保護(hù)設(shè)置會在變壓器故障產(chǎn)生時進(jìn)行保護(hù)動作保護(hù)變壓器。在配電變壓器實際運轉(zhuǎn)中，有可能在正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下也發(fā)生過負(fù)荷，這種情況也要做好保護(hù)。過負(fù)荷一般情況下呈三相對稱狀態(tài)，繼電保護(hù)裝置會安置在系統(tǒng)主電源一旁。通常過負(fù)荷繼電保護(hù)不是預(yù)防行為，而是過負(fù)荷已經(jīng)出現(xiàn)的時候，進(jìn)行過負(fù)荷保護(hù)裝置安裝。如果某一相安裝了繼電器，整個系統(tǒng)就都具有過負(fù)荷保護(hù)效果。

結(jié)束語

在配電變壓器運行中，各種繼電保護(hù)措施為變壓器的穩(wěn)定、安全運行提供了技術(shù)保證。隨著對電氣設(shè)備的研究不斷深入，繼電保護(hù)也會更為科學(xué)、高效，在電氣設(shè)備運行中起到良好的保護(hù)作用。繼電保護(hù)方法很多，各有針對性，在實際施工中要注意功能性區(qū)別，針對不同保護(hù)要求采用合理的繼電保護(hù)手段。

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（作者單位：國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司電力科學(xué)研究院）