电力变压器继电保护设计要点

电力变压器继电保护设计要点

杜舒妍

国网太原供电公司 山西太原 030000

摘要：电力变压器在整个电力系统运行过程当中，发挥着不可替代的作用。因此可以说电力系统良好的运行需要依靠电力变压器正常稳定的工作。然而在变压器工作当中，继电保护装置起到了至关重要的作用。所以本文对电力变压器运行过程中需要介入继电保护的故障问题进行了简要分析，并提出了继电保护装置具体的应用原则，以此来保障变压器正常稳定的运行。

关键词：电力变压器继电保护；设计要点

引言

当下我国的电力系统日趋复杂化和密集化，电力变压器是整个电力系统运行过程中非常重要的核心设备，所以在具体的应用过程当中会受到高度重视。而变压器运行过程中容易受到外在环境因素的影响，难免会出现各种各样的问题以及故障，导致整个电力系统无法正常运行。因此为了能够保障变压器正常稳定的工作，降低干扰因素的产生，保证供电的持续稳定，就必须要加强继电保护装置的有效利用。所以在具体的设计应用过程当中，一定要把控各个要点进行有效化的设计。

1电力变压器常见的需要介入继电保护的故障问题分析

变压器内部件长期处于工作状态，由于其自身的位置原因导致相应人员无法做出细致化的检查检修，所以说变压器在这个地方极易发生一系列的故障问题。我们通过大量的实践分析，对以下故障问题进行了总结，其中主要包括以下几点：

第一种故障性问题就是相应线圈绝缘或者绝缘件出现不同程度的老化现象。绝缘材料结构内部往往会含有一定的水分子，虽然变压器器身在总装之前都会采取真空干燥处理，但对于大型的变压器来说，内部结构往往会含有几十吨的绝缘材料，这些绝缘材料必将残存一定量的水分，再加上线圈在运行过程中不断产生大量的热，这样相互作用下会进一步加速老化现象的发生，老化现象达到一定程度之后，其绝缘性能和机械性能大大降低，最终可能导致绝缘击穿，使变压器无法正常有序的工作。

第二种故障性的问题就是油箱内部出现一定的短路情况。这些短路现象的产生，往往是由于绝缘表层产生了破坏，当破坏产生后，就会发生单相接地短路或者匝间短路现象。大多数情况之下，一个绕组是由匝线绕制而成，一旦匝线绝缘层破坏或者绝缘系数下降，那么将会在相邻的几个线匝形成一个闭合的短路环路，这就被称为匝间短路。如果短路在不断的扩大，那么将会导致线圈不能挥出应有的作用，电阻阻值会不断的下降，线圈中的电流也会不断的增大，导线温度升高引起绝缘燃烧导致故障进一步扩大。

第三种故障性的问题就是油箱内部气体突然增多和油循环不能充分散热。油箱内部气体突然增多就已经说明了变压器的正常运行状态被打破，达到一定量值会引起继电器的相应动作，这时就需要对收集的气体进行种类识别进而确定故障类型并及时处理，如果气体急剧增多时，油箱内部压力释放不及时还会有爆炸的可能，这种情况是必须要避免的；电力系统正常稳定的运行过程当中，变压器会处于长时间的工作状态，油箱内的绕组由于电磁作用会产生大量的热能，热能需要通过变压器油的循环向外界释放，如果热量积聚过多，或者局部过热，那么这些热量就有可能使周围变压油油温过分升高，使变压油产生一系列的分解氧化还原反应，会对整个绝缘系统造成严重的破坏，如不及时解决将会导致更大的故障问题发生。

2继电保护装置体现出具体特征分析

2.1体现出的可靠特性分析

电力变压器继电保护装置体现出了良好可靠性与安全性。其中可靠性是指继电保护装置不会发生错误的动作，也就是说继电保护装置只有在设置完成之后，才可以进行相关的工作和反应应用。安全性是指继电保护只是在相关的范围内进行应用，一旦整个系统出现故障问题，那么整个的继电保护装置会及时的做出有效反应，切断故障元器件，为变压器提供良好的保护。

2.2实效性的特性分析

通常所指的实效性是指电力系统运营过程当中能够对整个的数据进行有效的共享，从而解决一系列的故障问题，同时还可以做出系统数据分析，数据统计管理，能够通过远程的控制方式对继电保护装置做出科学合理的保护，从而保证变压器能够正常稳定的工作。

3继电保护装置在具体设计时要点分析

3.1在设计过程中采用纵联差动保护手法

如果电力变压器运行容量达到6.2兆伏安的时候，或者单独运行的系统达到15兆伏安的状态，往往我们需要采用纵联差动保护设计方法。同时为了能够更好的保障设计展现出良好的实效性，避免后期运行出现错误的动作，一定要遵循电力变压器低压和高压两侧互感器接线的标准原则。如果系统电压超过300千伏，就应该在引出线的两侧安装差动保护设备。

3.2根据变压器和断路器所需要差动保护进行数量的有效设定

当电力变压器已经提供了断路器设置，应该在变压器和发电机之间提供差动保护设备，如果没有安装断路器，则必须保证在电力变压器容量允许的范围之内安装相关数量的差动保护装置。如果变压器与发电机容量在100兆伏安的时候，可以保证设备共用一套保护装置，但是如果整体的容量在100兆伏安以上，那么就需要多个保护装置进行有效的协调和配合运用。

3.3对高压变压器进行全面的保护设计

对于电力变压器高压两侧进行电流保护的时候，一定要对低压两侧的母线灵敏度进行提升，因此一定要在低压侧断路器和电力变压器高压侧设定电流保护装置。如果电力变压器低压侧母差保护不能够启动或者检验工作停止，再或者发生故障无法使开关打开，在这样的情况之下，采用过电流保护作为电力变压器，低压侧母线进行全方位的保护实施。不过需要注意的是一旦出现非金属短路线要发生，最有可能出现整体抗阻灵敏度下降，出现不同程度的延迟现象。所以说我们在进行电力变压器设计的时候，一定要在高压两侧安装电流限制保护装置，从而能够对电力变压器低压两侧进行全面的设计保护，或者再低压侧中性线上进行零序电流保护，同时还要不能使电流超过总负载的25%。

4结束语

为保证整个电力系统能够长期处在良好的稳定状态，需要在具体变压器设计时，对相关的继电保护要点进行充分的体现，同时还要保证设计是从实际的角度出发，才能使得变压器在后期的运行过程中发挥出应有的重要的作用。

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