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随着我国社会经济水平的不断提升, 人们对电能的需求量越来越高, 因此要全方位保障电力系统运行的稳定, 有效保护变压器运行状态, 并设置不同类型的保护措施和保护装置, 有效满足人们的用电需求。
随着我国科学技术水平的不断提升, 电力系统继电保护技术日益成熟, 不同高科技技术逐渐引入到电力系统变压器继电保护当中, 比如网络继电保护器、智能化继电波保护器以及继电保护自动化系统应用, 为电力企业发展提供有效保障, 为电力企业扩大产值提供有效保障。其中电力系统继电保护技术逐渐与网络结合, 并广泛应用于电力系统当中, 逐渐由计算机、网络技术等相关技术构成, 在电力系统变压器继电保护当中得到有效应用, 在未来发展过程中, 主要以网络技术为支撑, 同时电力系统中涉及的电气设备将会全面覆盖网络技术, 未来的电力系统变压器继电保护研究将逐渐加大电力系统与网络相关设备的研究。通过应用继电保护技术与装置, 电力系统变压器在发生故障时能够有效从电力系统中选择性、自动性切除故障原件, 为整个变压器安全稳定运行提供保障, 防止其受到损害, 有效缩减因变压器故障导致的停电区域面积, 内部监控系统能够对变压器实时电压和电流参数进行监测, 从而对整个变压器运行情况进行掌控。
第一, 继电保护的可靠性, 在应用继电保护时要确保继电保护装置应用技术的质量与合理性, 并通过科学化管理与运维方式为继电保护提供有效保障, 比如电压超过220KV的电网系统在运行时, 单独使用的两套交流、直流输入与输出互留, 对不同继电保护装置进行调控, 一旦继电保护装置发生故障, 能够立即启动其它保护装置, 确保整个电力系统正产运行。第二, 继电保护的灵敏性, 电力系统变压器在运行时对继电保护的灵敏系数具有相应要求, 比如110KV电力系统遇到高电阻接地故障, 要对继电保护灵敏度进行有效调控, 在实际应用时末段零序电流保护电流要控制在300A之内。第三, 继电保护的速动性, 在电力系统变压器实际运行时, 速动性主要指备用设备和电源的投入效果、自动重合闸效果以及故障波及程度, 从而降低对线路和故障设备的损坏程度, 确保能够快速获取短路故障信号, 并对出现问题的短路故障点进行切除。其中主要包括差动保护技术和高频保护技术, 从而起到相间独断保护和零序接地时段保护的目的, 有效缩减短路器跳闸、继电器固有动作时间, 促进整个电力系统变压器的速动性。
通常情况下电力系统变压器故障类型主要分为两种, 分别为外部故障和内部故障, 其中内部故障主要指发生在邮箱内部的故障, 例如单相接地电路, 该类故障主要发生在中性接地系统当中, 以及匝间短路故障, 通常该类故障出现的形式比较轻微, 涉及侧绕组间相间短路故障, 该类故障主要出现在低压或高压状态下, 同时还包括铁心烧损、烧坏等故障类型。一旦变压器发生内部故障, 发生故障的区域会出现电弧和电流, 会导致铁芯和绝缘出现损坏, 如果故障比较严重, 容易导致出现大量气体, 由变压器内部油因高温分解导致, 甚至导致变压器油箱出现爆炸现象, 针对以上出现的故障情况, 继电保护装置要立刻实施故障切除, 确保变压器安全稳定运行。其次是外部故障情况, 主要实际接地短路和相间短路故障, 主要出现在引出线和绝缘套管区域, 这两个区域发生故障的概率比较高, 针对该类型故障发生的原因, 以及变压器实际容量来确定继电保护装置。
在应用差动保护措施过程中, 主要是依照正常“环流接线”方式来对变压器两边电流互感器实施, 当处于正常工作状态, 电流互感器二次电流差额和差动继电器电流相等, 如果该数值接近于零, 差动继电器处于一种非工作状态, 保护措施失去作用。如果变压器负荷最大或电流互感器二次回路断线情况, 则差动保护装置处于非工作状态, 随着计算机芯片的广泛应用, 在变压器一层保护基础上开发出新的二套保护装置, 即在主保护和侧保护措施应用的基础上进一步实施微机型保护, 为避免出现套管、引出线等故障, 可以实施双重差动保护, 其主要应用在侧电压不低于330kv的变压器, 其主要保护以下几个区域, 首先是保护电流速断及总联差动, 其主要出现在绕组匝间和引出线短路, 一旦出现故障, 能够立即启动断路器, 起到保护变压器的作用。
过电流保护主要指变压器的一种保护措施, 即变压器在实际启动时能够将最大负荷电流躲开, 通常在母线出现故障情况下发挥功效。实际主要涉及以下几种类型。第一, 低压变压器电流保护, 变压器将三相式三卷变压器应用于低压侧, 则在保护短路故障时, 一些高中压侧的阻抗失去作用, 难以对相关零部件起到保护作用, 针对该情况可以将符合电压闭锁过流保护应用其中, 同时可以根据实际情况来应用负荷电压闭锁过流保护, 其中涉及的电子元件在整定时要高于变压器额定电流, 即I0× (K2/K1) =I, 其中IO代表的是额定电流, 而返回系数由K2表示, 数值取0.85, 可靠系数用K1表示, 数值在1.2-1.3之间, 要想对不对称短路残压进行正确显示, 要将低电压闭锁元件融入其中。第二, 高电压变压器保护设计, 由于侧母线灵敏系数有规定要求, 因此可以通过设置过电流保护装置在高压侧短路器和低压侧断路器中发挥作用, 从而起到后背保护和侧母线保护目的。如果短路为非金属性, 则灵敏度会延长2秒左右, 对此要设置一个变压器热稳定保护装置, 确保变压器稳定安全稳定运行。
目前, 变压器继电保护装置逐渐进入微机继电保护时代, 一台完整的微机继电保护装置主要设计硬件和软件, 硬件包括数字电子电路和模拟, 软件主要指计算机程序, 通过保护功能和保护原理控制硬件, 完成动作指令、数字运算和逻辑判断、外部信息交换、数据采集等操作。首先, 数字核心部件涉及计数器及控制电路、定时器、储存器以及中央处理器, 通过控制总线、地址总线以及数据总线搭建继电保护系统, 确保各零部件依照系统指令完成保护措施。其次, 模拟量输入接口部件, 判断电力系统变压器是否发生故障, 主要依靠变压器模拟电量, 其中包括直流电量、交流电量以及各种非电量, 基于继电保护系统中的模拟电量输入接口部件能够将电力传感器输入的模拟电量正确转换为离散数字量, 从而实施进一步处理。最后是人机对话接口部件, 连接操作人员和微机继电保护, 获取人工操作、调试、以及反馈信息, 继电保护操作涉及控制命令和整定值输入, 反馈信息能够确定被保护装置是否发生故障以及故障性质。
结束语:综上所述, 在电力系统正产运行过程中, 电力变压器继电保护发挥着重要作用, 要想确保整个电力系统安全稳定运行, 要根据变压器可能出现的故障情况来设置相应的保护措施和保护装置, 从而快速做出反应, 确保变压器不会受到损坏, 为人们的用电安全提供有效保障。
摘要：本文主要从电力系统变压器继电保护概况角度出发, 阐述了电力系统变压器故障类型非正常运行状态, 论述了电力系统变压器继电保护措施, 并从不同角度进行详细分析, 从而为电力系统变压器继电保护研究提供参考。
关键词：电力系统,继电保护,保护措施
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