浅谈关于变压器保护技术的应用

浅谈关于变压器保护技术的应用

周成兵

正泰电气股份有限公司  201614

摘要：电力能源作为国民经济的重要组成物质，发挥着重要作用。变压器特别是大型电力变压器是电力系统中非常重要的电气元件，变压器的稳定运行关乎着电力系统的正常运行，而变压器的稳定运行与其继电保护有着直接的联系。因此，需要对变压器保护技术的具体应用进行研究与分析。

关键词：变压器；保护技术；应用措施

引言

伴随国民经济水平的日益提升，对于用电量的需求正在逐步加大，致使电力部门的供电压力变大。通过对电力变压器进行充分保护，可以满足社会的发展需求。电力变压器的工作性能，会对整个供电系统工作的时效性产生影响。通过对电力变压器保护技术进行调研分析，促使电力进步对经济发展起到推动作用。

1、分析电力变压器继电保护技术的概念

电力变压器的继电保护技术，主要用于维护电力系统的正常运行，确保用电的安全性，在电力系统运行过程中，可以对故障问题进行有效排查，电力变压器的继电保护技术具有以下职能特点：

首先，当电力变压器设备出现某些异常现象时，其应用状态会发生变化，或是出现部分动作信号时，继电保护技术可以对此类信号进行系统排查，做出相应的管理措施，可以对整个供电体系进行充分保护，降低安全事故发生的概率。

其次，当电力变压器出现某些异常状况，或是出现故障问题时，继电保护技术可以及时切电，把电力变压器的电源切断，防止电力变压器的故障问题对整个电力系统的平稳性产生影响，还可以减少事故发生的概率。

最后，电力变压器的继电保护技术，可以从根源上规避很多问题的产生，变压器的继电保护技术，可以确保当系统发生故障以后，不需要进行大规模的停电。大大减少了经济损失，为整个电网的稳定运行奠定了坚实的基础。此外，变压器的继电保护技术具备很强的敏锐性、及时性、平稳性等特点，且可以快速做出相应的措施，与此同时需要对发生故障问题的地点，依据功能特点选择的特性，尽量把故障问题控制在一定区间内，避免对其他部位的正常运行造成影响。

2、变压器的电气量及非电气量保护过程

首先，需要确定变压器电气量和非电气量保护的重要意义和职能，保证电力变压器的各个部件可以正常运转，所以其是依据各种故障类型制定的运作方式。当电力变压器发生故障以后，变压器电气量及非电气量保护技术是针对故障形成原因产生的反应，这个反应过程是对存在的故障进行及时的处理。因此，变压器电气量及非电气量保护技术具备较强的稳定性、速度较快、灵敏度较高的特性。同时，为了避免变压器电气量及非电气量保护自身引发的电力变压器故障，使其处于正常的保护状态下，通常不会出现拒动和误动的现象。如果变压器出现了故障，则可以在最小区间内进行故障排除，确保证电力系统可以正常运行。最小区间的故障判断排除作为其灵敏性的重要表现。

3、分析电力变压器继电保护常见问题

3.1内部问题引发的故障

内部问题通常是指，电力变压器自身存在某些问题，比如某项功能难以正常使用，或是内部的结构发生了变化，都是造成电气故障的内部原因。当变压器内部出现问题后，例如，变压器的铁心接地出现故障问题，变压器内部导线断裂等，继电保护都会采取相关的措施，包括局部断电，或将故障的电力变压器隔离出整个电力系统以外。此外，变压器内部的问题有可能是热问题、电问题两种，这时继电保护会根据不同性质的问题进行不同的保护。

3.2外部问题产生的故障

外部问题通常是指，变压器外部出现了某些问题，比如绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接(通过外壳)短路，引出线之间发生的相间故障等，这些外部问题会对电力变压器造成不良影响，严重时甚至会影响到继电保护工作，致使安全事故的发生难以受到控制。

3.3基础特征

现阶段，大家普遍认为变压器电气量保护具备很高的实用性和安全性，尤其是目前采用的方法——云端储存和保护数据库，对更新后的变压器容量和非电量保护，在系统的提高可靠性方面，在运行过程中能够对出现故障的情况进行分类和计算，这样在出现问题以后可以及时解决，并大幅度提高电力变压器的维护能力。其主要的工艺要点为，施工人员需要依照国家规定的标准实施，对电力变压器及继电保护设备的设计、选型等方面必须严格把关，保证质量可以达到标准要求。目前，要按照设备操作方法和电气要求进行安全保护方式，以保证设备的全面、正确使用。

4、分析电力变压器继电保护技术的应用现状

4.1瓦斯对电力变压器的保护作用

斯保护的作用目的是，针对电力变压器的油箱进行保护。其工作原理为：当电力变压器的油箱出现轻微障碍的状况下，由于外界热分解作用，会增加瓦斯形成速度，最终结果是瓦斯会从油箱内部泄露。当这一问题更为严重时，故障程度便会加剧，大量瓦斯气体便会在油箱内部形成高压状态，极易将变压器内部的油液挤压到油枕中。最终结果是油箱内部形成了一个立体化的保护结构。从而可以避免油箱内部故障对变压器设备产生的负面影响。因此，瓦斯保护工作进行中，便可从内部对变压器进行保护，从而有效避免设备发生故障问题，降低事故发生几率。

4.2自动断开操作对电力变压器的保护

自动断开保护措施作为小型电力变压器进行保护时的常用方法。将此类技术应用于电力变压器中，不需要十分复杂的线路连接就可以顺利完成，而且运行非常方便。但从现场应用现状而言，这一保护技术的灵敏度尚有待进一步提高。当采用这一方法对电力变压器实施维护后，首先要做到的是提高精度，之后再按照现场要求设置手动切断装置，和瓦斯一起完成对变压器的维护，有效提升电力变压器的使用安全性。

4.3差动保护在电力变压器中的应用

差动保护在电力变压器中正常使用时的工作状态，可分成动作状态和非动作状态。非动作状态，是在电力变压器外部发生故障或者正常工作时的另一个工作状态。此时，差动电路中的电流量为零。而动作状态，是当电力变压器发生了内部故障时才会发生的。在此时，差动电路中就出现了电压。而根据这一保护技术的实际使用状况分析，在电流量为零的状态，是在理想的实验条件下才产生的结果。同时，在实际供电过程中，差动电路极易受电路中与其他线圈所形成的感应电流影响，而产生相对微弱的输出电压，进而使差流保护系统进入到动作状态。因此在使用防护技术时，需要采取相应的保护措施，以便降低这类现象的产生，为电力变压器的高效工作提供保障。

4.4过电流保护对电力变压器的保护作用

当采用过流方式对电力变压器实施保护时，施工人员需要按照电力变压器的容量及其额定运行情况来选择相应的保护。相对于其他形式的电力变压器而言，降压变压器的工作环境最适宜于使用此类技术。

4.5过励磁技术对电力变压器的保护作用

过励磁技术的应用，主要是通过频率的变化以及电压的变化情况来进行判定的。当电路中的励磁电流突然间增大时，就会加大对变压器中金属元件的损耗，导致变压器的温度快速增高。这一技术主要应用于升压变压器的保护，当实际工作电压超过安全范围时，就可以实现自动断开操作，实现对电力变压器中核心金属元件的保护。提供相应的保护措施。

4.6计算机保护

随着网络信息技术、计算机工业等取得了迅速发展，新时代，计算机也在变压器保护中起到了很大作用。利用计算机技术可以高效地实现对变压器设备的实时监测、状态管理，可根据故障情况实现精确化的定位，相关操作也为故障排查工作提供了良好稳固的基础设施。

5、电力变压器保护技术的应用措施

5.1加强对电力变压器的外部防护

天气变化作为影响供电平稳性的重要因素，当出现突发性恶劣气候时，很容易会对供电系统的稳定性造成影响。所以，提高对电力变压器的外部保护，已是现在加强电力变压器安全性的一个重点措施。雷电天气也是导致电力变压器不能正常运行的一个重要因素，在变压器周围设置适当的避雷装置，就可以最大限度地降低雷电天气对变压器的伤害，从而避免了接地问题的发生。除此之外，也可以采用安装保险装置或是切断已出现问题的线路等方式，以增加电力变压器正常运行的可靠性。

5.2重视对电力变压器的日常维护

电力变压器是直接暴露在自然环境中进行工作的，在雨水、雪水等外界气候的侵蚀下，极易累积尘土使设备生锈，从而影响变压器的工作效率。所以，人们就需要经常地对电力变压器进行检查和清扫，以减少变压器发生事故的概率。除此之外，电力变压器维护技术人员还必须培养端正的工作心态，并总结工作体会，以不断提升自己的整体素质能力，从而提升工作效率，为电力变压器维修项目的有效实奠定基础。

6、变压器保护技术的未来发展趋势

6.1保护软件的创新

自动化和智能化的电力变压器维护技术发展是势在必行的，所以在电力变压器管理等维护的相关应用软件研发方面也可以有所行动，而这一软件开发就必须从相关维护的作业过程信息录入的多方面进行，数据也是可以传来实现维护数据共享的，从而能够利用大量的数据和相关技术来提高系统的变压器电容量和其他电源防护能力。因此，在开发创新时就要注意优化使用大量的资料，借此来尽可能减少时间投入，尽量利用软件创新来将系统功能从基于常规保护转化为创新性开发，这一步就已经成为我国和全球未来研究的重点方向，对于当前大规模的电力应用，可以发挥出十分重要的作用。

6.2基于电子信息的继电保护

信息化和网络化背会在未来广泛应用，自然也会带来电力变压器安全数据库的成立。电力变压器继电保护数据库内部，应该主要是根据继电保护实际工作中的各项数据的整体储存，其中也包括了大量的故障信息，利用这一终端的电力变压器进行保护数据库，则能够更好地为变压器电力容量和非电气容量的保护技术更新作为支撑。尤其在未来发展过程中，必然会产生一系列更加智能和自动的新技术，而这些技术相对来说尤其可以体现在电力变压器的继电保护等方面，而且由于其数据库的完善和构建，也可以比较智能的实现故障诊断和紧急反应。

7、电力变压器继电保护的具体应用

电力变压器的继电保护原理主要是，当变压器内部发生故障的时候，油的温度以及电流的数值都会随之变化，因此能够根据这种变化对电力变压器的故障特性加以排查，从而找到相应的处理办法。同时，可对电力变压器的继电保护装置进行设置，要严格的依据有关的法律规定或章程实施，严格审查设备的型号，当发生问题以后采取有效的措施，以对电力变压器继电保护的具体运用进行简要介绍。

7.1软件的应用

软件应用中主要是通过对数据进行检索，并对远程状态的信息进行管理和计算，且可以与以往的一个周期中的数据信息进行对比，在发现有问题情况的同时可以对故障进行反映并给出解决问题的指示，从而计算整个动作的次数和持续时间。继电保护员可以通过这种方法，对任何重要的信息进行检索，还能够对数据实时共享，保障各个部门的便利和正常运行。

7.2建立数据仓库

利用继电保护技术建立数据仓库，不同于常规的数据库，数据仓库中储存的信息量十分多，信息结合的方式呈现多样化的特点，应用此类功能可以实现对各种接口状态信息发热存储，以保证数据功能的安全，也会对数据的状态信息具备很强的管理性能。此外，继电保护技术还能够在分析这些信息的同时，选取最合适的方案，以保证数据的完整性，也对用电客户的使用区域进行相应的控制，以减少高峰期间的拥堵。

7.3建立完善的系统模式

继电保护技术联合先进的计算机技术建立完善的系统模式，对资料的集成、信息的收集，以及内部的联系作用都很大；这二项技术的组合，能够更快速地在外界中收集到所需要的资料与信息，同时也能够把内部的数据有效地传送给外界，从而形成完整的信息网络模型，内部的整合也是这项技术的具体应用所在。

结束语

综上所述，伴随电力变压器继电保护技术的高速发展，将其逐渐应用到电力系统中，以便提高电力产业的经济效益，带动相关的产业的发展。

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