電力變壓器繼電保護技術的應用

楊覆岳 呂金鵬 內蒙古送變電有限責任公司

電力變壓器繼電保護技術的應用

楊覆岳 呂金鵬 內蒙古送變電有限責任公司

隨著社會不斷的發展，人們的生活質量不斷的提高，對于電力系統的要求也越來越高，變壓器是電力系統中的重要組成部分，電力變壓器的正常運行對電力系統的安全與穩定至關重要?；诖?，本文對電力變壓器繼電保護技術進行了簡單的分析。

變壓器；繼電保護

前言

電力系統在實際運行過程中，常常因為一些內部因素導致變壓器發生故障，或因外部故障導致變壓器不能繼續運行，必須停止工作。因此，要想保證電力變壓器在運行過程中發揮其功能需要采取保護措施，即使變壓器發生內部或外部故障也可以降低事故的損失。

1.變壓器繼電保護的概述

1.1 電力變壓器

電力變壓器是發電廠和變電所的主要設備之一，是一種靜止的電氣設備，在實際運行過程中可以使一定數值的交流電壓和電流變成頻率相同的另一種或幾種數值不同的電壓和電流的設備。

1.2 繼電保護技術

繼電保護技術是對電力系統中發生的故障或異常情況進行檢測、判別，發出報警信號，如果故障并未得到及時處理，進而可以隔離、切除故障部分的一種重要措施。繼電保護裝置是對運行中電力系統的變壓器和線路等設備，在一定范圍內監測有無發生異常或事故情況，并能發出跳閘命令或信號的自動裝置。

1.3 電力變壓器在繼電保護技術中的應用

繼電保護技術在電力系統運行過程中可以對電力變壓器的電壓、電流和非電量等狀態進行監測，并根據其特定程序及算法判別故障，采取相應的措施進行切除或發出信號，如：跳閘、報警等。所以，電力變電器在使用過程中如果發生問題，繼電保護裝置可以有效地進行控制，減少設備因為故障所造成的損失，從根本上保證電力設備和電網可以正常運行下去[1]。

2.變壓器產生故障的原因及繼電保護措施

2.1 產生電力變壓器繼電保護故障的內部原因

電力變壓器在使用過程中，其內部常常會出現一些故障，主要體現在電力變壓器匝間短路、油溫升高、油位異常、繞組溫度升高、瓦斯繼電器異常等。電力變壓器的內部產生問題就會導致繼電保護裝置發出一些列的動作，并導致電力設備無法正常使用、引發電網停電等。

2.2 產生電力變壓器繼電保護故障的外部原因

電力變壓器在運行過程中，導致外部故障的原因主要有：電力變壓器冷卻器故障、引線搭接等現象；變壓器的絕緣套管變形、繞組放電、絕緣體出現破損現象，這些都是電力變壓器外部在運行中所發生的問題[2]。

2.3 變壓器繼電保護措施

電力變壓器的電量繼電保護措施通常是通過電壓、電流的采樣來判斷電力變壓器在運行過程中是否存在故障，如果出現了變壓器的高壓側、中壓側和低壓側的功率不平衡，通過標幺值計算流進與流出的電流不平衡，差流大于設定定值，此時變壓器保護的主保護即差動保護動作，主變三側斷路器跳閘，使變壓器停止運行。另外，在變壓器運行過程中還具有一些幾種常見的保護技術：后備保護、失靈保護、非電量保護等。其中后備保護主要指在變電器運行過程中，如果出現回路短路現象，保護裝置將瞬間發出信號斷開回路的開關，進行保護。如果在保護過程中沒有任何的動作，那么就需要在一定的延時后進開啟另一個時限保護動作，只有這樣才能躲避原有的故障；失靈保護是配合母線保護的一種措施，當母線保護動作時給主變保護發出一個失靈開入，同時主變保護裝置通過對電流采樣的判斷，發出失靈保護跳閘命令，跳開三側斷路器，使變壓器停止運行；而非電量保護在運行過程中對油溫升高、油位異常、繞組溫度升高、瓦斯繼電器異常故障等非電量狀態進行保護。

變壓器等電力設備繼電保護技術應設置一項科學、合理的規范制度，保證變電站中的所有電力設備在使用時候都具有較高的安全性[3]。

3.變壓器繼電保護技術的趨勢

3.1 硬件的開發

繼電保護裝置的計算能力直接影響判別、切除故障的速度，所以繼電保護技術對硬件的需求越來越高，隨著技術的發展，芯片應該更加高度集成化，體積更小。

3.2 繼電保護的智能化

隨著社會不斷的發展，變壓器繼電保護技術應不斷的創新、完善，并集中體現在智能化方面，目前智能化變電站已經得到廣泛的認可，其運行更加安全、可靠，電纜的減少也更加節省資源，保護工作更加精確、高效。

3.3 繼電保護的網絡化

電力變壓器在運行過程中繼電保護工作可以實現網絡化、信息化，并根據電力變壓器的運行狀態制作對應的繼電保護資料庫與數據庫[4]。繼電保護工作實現網絡化、信息化，可以擴大保護范圍，使繼電保護技術不僅僅是停留在電力變壓器等設備故障點，通過信息的共享，繼電保護的范圍可以擴大到整個電力系統。

4.總結

電力變壓器繼電保護技術的應用可以有效保證其安全、穩定地運行，在一定程度上控制電力變壓器的事故范圍。電力變壓器等電力設備的繼電保護技術水平，需要進行不斷的創新、完善，使電力系統得到更加可靠的保護。

[1]周寶忠.電力變壓器繼電保護技術的應用實踐[J].科技經濟市場,2014,11:173.

[2]劉國平,山春鳳,王敬引.繼電保護自動化技術在電力系統中的應用[J].今日科苑,2015,03:123-124.

[3]鄭家聲,嚴伯超,何松康,杜國明.電力變壓器繼電保護及故障診斷中神經網絡技術的應用[J].上海工程技術大學學報,2001,03:183-187.

[4]馮海清,王震,楊逸晴,盧志鵬.關于電力變壓器繼電保護技術的應用與實踐研究[J].山東工業技術,2016,08:160.