电力变压器继电保护配置及常见故障分析

电力变压器继电保护配置及常见故障分析

赵俊凯

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摘要：随着人们对电能需求的日渐增大，变压器作为电力系统中的核心部分，其重要性越来越突出，由于变压器在长期运行后的故障产生几率大幅提升，严重影响了其作用发挥，导致供电的稳定性得不到保障，因此必须要加强对变压器故障问题的分析，并探寻其中的解决途径。本文主要围绕电力变压器继电保护配置的相关内容进行论述，然后对变压器的故障问题及解决途径进行了深入分析与讨论，以供相关人员参考。

关键词：电力变压器；继电保护配置；常见故障

前言

现阶段，信息技术的飞速发展，使得人们越来越离不开电力能源，无论是工作还是生活，都需要借助各种各样的电力设备，如若电力运行出现问题，则必然会导致各行业的业务无法有效开展，进而影响到整个社会的稳定运行。换句话来说，保证电网运行安全是当前电力企业的重中之重，而变压器对电网运行的影响非常大，如果变压器自身就存在较多的问题，那么必然会危及到整个电力系统的运行质量，将继电保护配置与变压器进行有效结合，则可以有效缓解变压器故障发生几率，确保其可以发挥应用价值的最大化。因此，在当前社会背景下，加强对电力变压器继电保护的相关研究，具有十分重要的指导意义。

1.电力变压器继电保护配置的基本概述

1.1瓦斯保护

所谓的瓦斯保护，其实际上就是一种十分常见的继电保护措施，其通常可以映射出变压器的内部及油位情况，及时发现其中是否存在问题，比如绕组断线、铁芯故障、油泄露等现象都能反映出来。瓦斯保护在运行过程中，主要是根据变压器产生的瓦斯大小来判别故障情况，并及时做出相应的保护动作，具有操作方便、动作快速等优点。但值得注意的是，瓦斯保护对设备外部故障的作用不大，甚至还有可能造成误操作，因此往往会将其应用到内部。

1.2纵联差动保护

据相关研究可以看出，纵联差动保护也是十分重要的保护措施，其主要工作原理就是通过对比变压器两侧电流大小来实现对设备的有效保护。换句话来说，在该保护措施的有效实施下，能够实现对变压器内部电流数值全方位剖析的目的，从而更迅速地判断出设备是否故障，并根据实际情况做出相应的保护行为，以确保变压器的良好运行。就目前实际情况来看，纵联差动保护装置的应用比较广泛，其构成元素不多，主要由微机控制，这也使得其极易受到影响。

1.3过电流保护

过电流保护作为一种保护方式，其在实际应用过程中主要是负责对电流的实时监控，一旦发现电流超过预定的最大值，该保护措施就会发挥作用，给出报警信号，并做出相应的保护动作，以此来降低故障影响。通常情况来说，过电流保护的优势更为明显，其在一定程度上可以弥补前两个保护装置的不足，主要是因为其具有短路保护和过载保护两种类型，所以可以更加全面地对设备进行有效保护。在具体应用时，由于与其他保护的配合度不够，使得该保护措施还需进一步加以完善，以降低其误动作发生几率。

1.4零序电流保护

通过对零序电流保护的相关研究分析可以发现，该保护机制在实际应用中的优势也非常突出，可以及时排查出变压器外部接地的短路问题，并采取相应的保护动作。其工作原理主要是利用接地时产生的零序电流反过来对装置进行保护，通常会在电缆线路上采用这一方式，最大的特点就是只反映接地故障，不反映三相和两相短路。一般情况来说，零序电流保护在系统正常运行时具有很好的灵敏度，一旦运行方式发生变化，则会导致其灵敏度下降，因此需要对其进行合理利用。

1.5过励磁保护

过励磁保护主要是应对过励磁故障而产生的，由于该故障对设备使用寿命的影响较大，因此我国也提高了对这一保护手段的有效应用，要求300MW以上发电机和500kV变压器，务必设置该装置，以确保电力系统的正常运行。在电力变压器运行过程中，由于过励磁故障，使得设备绝缘出现损坏，铁芯的工作磁密升高，并对电力运行质量造成影响，这个时候就需要配置专门的过励磁保护，并根据实际情况进行过励磁曲线整定，以确保其发挥最大效用。

2.电力变压器的常见故障及解决途径分析

2.1瓦斯保护故障

通过相关调查可以发现，引发瓦斯保护故障的原因主要包括以下几点：其一，工作人员在进行变压器滤油或加油时，忽视对设备内部的有效处理，导致设备内部的空气没有及时排出，进而造成瓦斯保护故障；其二，油位快速升降引发的故障。为了更好地解决这一故障问题，必须要加强对工作人员的专业培训，切实提高他们的技能水平以及业务素养，避免出现工作失误。此外，当发生瓦斯保护故障后，应当立即对变压器内外部进行检查，并全面检测继电器中的气体，根据所得结果来判断故障原因，从而做出正确的电气修护工作，确保电力变压器的稳定运行，并促使其发挥出更大的效用。

2.2绕组故障

绕组故障现象也是十分常见的问题，在实际的电力变压器运行中，其故障表现形式通常有断线、相间短路等几种，对变压器设备的整体影响较大。通过相关调查可以看出，引发绕组故障产生的因素有很多，包括：（1）变压器运行过度，导致设备绝缘性降低，进而引发绕组故障；（2）在对变压器进行检测或生产时，没有做好相应的保护措施，导致绝缘设施受到损坏；（3）在变压器生产过程中的工艺质量不达标，使得绕组故障发生几率增加。为了更好地解决这一问题，必须要采取有效措施对变压器进行保护，并根据现场实际情况合理应用差动保护或瓦斯保护，以便更好地保障设备运行质量，防止绕组故障的产生。与此同时，当出现匝间短路问题时，工作人员也必须要提高重视，对变压器进行有效保护，这样才能更好地看清局势，保障人员及电力运行的安全。

2.3后备保护故障

后备保护是最为重要的一项保护手段，也是最后一道安全防线，加强对其的合理运用非常重要。在配置后备保护之前，首先需要对后备保护故障有充分地了解，造成故障产生的原因包括两个方面：首先是电流超负荷运行，使得变压器故障，降低了电力运行质量；其次是变压器产生零序电流，使得系统运行的稳定性受到影响，进而演变成故障问题。想要更好地处理此类问题，则需要从以下两点出发：其一是过流保护，如果中压母线与低压母线均故障，造成的影响将大幅提升，因此需要维修人员采取过流保护机制，对保护动作进行检查，以确保问题的有效处理；其二是零序电流保护，需要维修人员对变压器内部进行合理拆卸，再将隔离开关与断路器母线连接到一起，以实现对故障问题的及时处理。

结束语

总而言之，在当前新时期社会发展的背景下，深入探讨电力变压器继电保护配置的相关内容，有着非常深远的现实意义，不仅可以满足广大群众的电力需求，提高电力运行质量，更重要的是可以促进我国电力事业的进一步向前发展。因此，作为电力企业的相关责任人，必须要加强自身思想意识的转变，充分意识到变压器继电保护配置的重要性，并正确看待当前变压器运行中的故障问题，积极寻求解决办法，以降低故障对电网运行质量的影响。也唯有如此，才能进一步延长变压器的使用寿命，使其发挥出更大的作用与价值，促进我国电力事业的稳定发展。

参考文献：

[1]卢音赐.电力变压器继电保护配置及常见故障分析[J].大众用电,2021,36(11):57-58.

[2]张晓刚.电力变压器常见故障与继电保护方法探究[J].中国高新技术企业,2016(32):65-66.

[3]吴健.电力变压器继电保护配置及常见故障分析[J].石化技术,2015,22(09):87+83.