電力變壓器的繼電保護

李秋嶺

摘 要：繼電保護是電力變壓器應(yīng)對各類突發(fā)問題，保持電力變壓器穩(wěn)定的重要系統(tǒng)與設(shè)備，要建設(shè)穩(wěn)定、安全的電力系統(tǒng)，必須重視變壓器的繼電保護。本文以電力變壓器的正常運行為切入點，描述了各類干擾對電力變壓器產(chǎn)生的常見故障，分析了電力變壓器配置繼電保護的基本原則，在闡述電力變壓器繼電保護特點的前提下，提供了電力變壓器做好繼電保護的相關(guān)措施和辦法，為確保電力變壓器和保護裝置穩(wěn)定、安全運行起到系統(tǒng)性和技術(shù)性的保證。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；繼電保護；配置原則；瓦斯保護；過載保護；勵磁保護

中圖分類號： TM77 文獻標(biāo)識碼：A

1各類干擾引起的電力變壓器運行故障

1.1電力變壓器內(nèi)部短路

電力變壓器相間短路、繞組短路、中性點接地短路、單項接地短路是引起電力變壓器故障的主要原因，同時也是造成繼電保護裝置失靈的重要前提，出現(xiàn)內(nèi)部短路，繼電保護將不能正常動作，無法對電力變壓器起到切除和停機的效果，電力變壓器將會面臨燒毀和癱瘓的危險。

1.2電力變壓器外部短路

電力變壓器的外接線和外接端子受到污染、異物等影響，出現(xiàn)短路問題，這不但會給電力變壓器形成直接傷害，也會給繼電保護設(shè)備帶來功能和安全影響，如果外部短路發(fā)生在電力變壓器高壓側(cè)，則會因電壓過高而出現(xiàn)嚴(yán)重的損害。

1.3繼電保護裝置問題引起的電力變壓器故障

電力變壓器在正常運行時受到繼電保護裝置的約束和保護，如果繼電保護出現(xiàn)功能型障礙，則很容易給保護電力變壓器的現(xiàn)實功能造成影響，這會形成在電力變壓器高溫、放電等嚴(yán)重隱患時，繼電保護裝置沒能啟動，造成電力變壓器故障的加劇，進而給電力變壓器帶來毀滅性損傷。

2繼電保護裝置在電力變壓器的配置原則

2.1行動性為主原則

要確保繼電保護裝置行動的準(zhǔn)確性和便捷性，要針對電力變壓器的結(jié)構(gòu)特點和功能要點，在電力變壓器內(nèi)部配置具有切斷功能的瓦斯保護裝置，當(dāng)瓦斯超出設(shè)計范圍時迅速動作，在切斷電力變壓器電源的同時，確保電力變壓器的穩(wěn)定。

2.2保護為主原則

繼電保護裝置的核心功能就是實現(xiàn)對電網(wǎng)和電力變壓器的保護，在設(shè)計和配置繼電保護中要強調(diào)保護的有效性，應(yīng)該通過多種途徑和線路形式，以聯(lián)動和差動的方式發(fā)揮繼電保護的功能，做到對電力變壓器和電網(wǎng)的狀態(tài)與安全防護。

2.3綜合性原則

繼電保護裝置具有數(shù)量大，形式多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，設(shè)置電力變壓器的繼電保護應(yīng)該遵循綜合性的原則，通過電力變壓器不同功能和動作，不同靈敏度，不同保護需要的綜合評定，建立起繼電保護的綜合體系，以過流保護、阻抗保護、限時動作等方式，實現(xiàn)繼電保護對電力變壓器的控制和調(diào)節(jié)功能。

2.4規(guī)范性原則

在繼電保護配置中，要規(guī)范處理中性點直接接地的設(shè)置，要根據(jù)電力變壓器和繼電保護的具體實際，結(jié)合電力變壓器的相序，通過電流和電壓的雙重保護來發(fā)揮中性點接地的優(yōu)勢，以規(guī)范的設(shè)計和布設(shè)，提高繼電保護對電力變壓器的系統(tǒng)保護和功能調(diào)節(jié)的作用。

2.5特殊性原則

一方面，要設(shè)計繼電保護的延時動作，這樣不但可以提高電力變壓器的防御能力，而且有利于繼電保護裝置的工作性能維護。另一方面，要根據(jù)電力變壓器的特殊需要更改繼電保護的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使繼電保護的信號和動作更加符合電力變壓器實際運行的需要。

3電力變壓器加強繼電保護的優(yōu)勢和特點

3.1設(shè)置繼電保護后的電力變壓器具有可靠性高的優(yōu)勢

繼電保護裝置在電力行業(yè)內(nèi)被稱為是電氣的守護神，有了繼電保護的合理配置，技術(shù)能效和功能價值就可以得到完全地發(fā)揮，電氣的穩(wěn)定性和安全性才有了可靠地管理和全面地保障。設(shè)置繼電保護應(yīng)該有兩套獨立的系統(tǒng)組成，從不同的側(cè)面行使著對電力變壓器保護的職能，若一套電力變壓器保護裝置出現(xiàn)問題，另一頭可以立即接管保護功能，這樣就可以提高電力變壓器的可靠性。

3.2加強繼電保護后電力變壓器具有靈敏性強的特點

可以通過對幾點保護裝置的靈敏系數(shù)設(shè)計來提高電力變壓器的敏感性，對于高等級線路，考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動作靈敏度要求，通常來說其最末一段零序電流保護的電流暫定值不應(yīng)大于300A（一次值）。

3.3加強繼電保護后電力變壓器具有速動性強的優(yōu)勢

速動性是指為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等，保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障。一般從裝設(shè)速動保護（如高頻保護、差動保護）、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。

4電力變壓器進行繼電保護的相關(guān)措施和辦法

4.1做好電力變壓器的瓦斯保護

瓦斯保護是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動的速度而動作的保護，瓦斯繼電器安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，氣體繼電器的兩個輸出觸點為：一個是反映變壓器內(nèi)部反常情況或較小故障的“輕瓦斯”；另一個反映出嚴(yán)重故障的“重瓦斯”。瓦斯保護動作后，操作人員應(yīng)從排氣口將氣體進行收集并分析。保護的原因和故障性質(zhì)，將根據(jù)氣體的顏色、數(shù)量、化學(xué)成分等來決定。

4.2做好電力變壓器的過載荷保護

通常情況下，變壓器過負(fù)荷是三相對稱的，故保護裝置只采用一只電流繼電器接于一相上，并且經(jīng)一定時間延長動作信號。雙繞組變壓器，過負(fù)荷保護應(yīng)裝在主電源側(cè)。單側(cè)電源三繞組降壓變壓器，若三側(cè)繞組容量相同，過負(fù)荷保護裝在電源側(cè)；若三側(cè)繞組容量不相同，則只有電源側(cè)和繞組容量較小的一側(cè)裝設(shè)過負(fù)荷保護。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)過負(fù)荷保護。

4.3做好電力變壓器的過勵磁保護

當(dāng)電力變壓器頻率降低或電壓升高時容易引起變壓器過勵磁，導(dǎo)致鐵心飽和，勵磁電流劇增，鐵心溫度上升，嚴(yán)重過熱會使變壓器絕緣劣化，壽命降低，最終造成變壓器損壞，故需裝設(shè)過勵磁保護。

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