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摘要：随着电力变压器继电保护技术的发展，其在电力行业的应用日渐广泛，将推动电力行业的快速发展，推动社会进步。今后还应进一步加强对电力变压器继电保护技术的研究，促进技术革新。本文对电力变压器的继电保护进行了探讨。
关键词：电力；变压器；继电保护；措施
电力变压器是电力系统中十分重要的器件，其可靠稳定运行对电网正常运行有着决定性作用，继电保护的使用可以大幅提高被保护器件的使用效率和运行可靠性，变压器的继电保护装置还能有效控制由变压器故障产生的影响，有利于发挥变压器功能。
1继电保护的定义
1.1继电保护的概念及工作方式
我们知道，对于电力系统来说，出现故障是时常发生的，这主要取决于外界的因素干扰以及自身的内部因素，无论哪种因素，一旦使电力系统发生故障没有办法正常运行的话，将会给企业、个人带来损失，那么日常生活中我们要想到解决办法的前提是要了解出现的故障原因及没有正常运行的明显状态有哪些，当电力系统出现单相接地、两相接地、三相接地、短路等的话就是很明显的出现了故障。而如果电力系统在运行中出行超负荷、超电压、产生振荡、本身同步运行的发电机却异步
运行时等，就是非正常运行状态。综上各种原因，我们就不难看出继电保护的主要作用是什么。那么继电保护的基本工作原理我们归结为，它主要是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础构成的，一旦电力系统发生故障之后，工频电气量将会发生很大的变化，这些变化的主要特征是：（1）电流增大的情况。当设备发生短路时，那么在出现故障的某点和电源与电源相连接的电气设备与输送电能的线路上，所产生的电流将迅速的增大，从负荷电流开始，到最后会比负荷电流大得多；（2）电压降低的情况。一旦相间短路和接地短路发生故障的时候，将会导致电力系统之中的各个点之间的相间电压或者是相电压值迅速降低，而且距离短路点原来越近的话，其中的电压也会越来越低；（3）电流与电压之间的相位角会发生变化。当电力系统处于正常的工作运行状态时，那么电流与电压之间的相位角与负荷的功率因数角是相等的，正常应该为20°，而如果出现三相短路时的话，电流与电压之间的相位角的大小将取决于线路的阻抗角，这个时候会为正常运行的3～4倍；（4）测量点电压与电流之比值会产生变化。一般来说我们将测量点的电压与电流之间的比值称之为测量阻抗。那么如果系统在正常的运行状态时，测量阻抗是负荷阻抗的。如果发生金属性短路的话，线路阻抗将会取代测量阻抗，我们会看出系统故障时测量阻抗的值将会变小，相反的阻抗角将会明显增大。我们利用电路发生故障时电气量的多变性加以利用，便可形成各种原理的继电保护对。
1.2对于继电保护功能的基本要求
之所以会出现继电保护装置，主要是为了电力系统在发生故障时，继电保护装置将会运用自身的工作原理，将损失降低到最小化，使电力系统设备不损坏或者损坏的程度降低。那么我们就要求继电保护装置要具有一定的可靠性、灵敏性、及时性、速度型，还要有选择性。它自身的工作责任及工作方法将决定主要的工作状态。之所以要具有及时性，就是要求继电装置在电力系统运中出现故障时发出的信号进行感知，并及时地调整或者及时地将主要引起事故的设备进行切断。及时地对系统进行提醒、规范、预防，以减少在运行中出现故障的可能性，使电力系统处于正常运行状态。
2电力变压器的继电保护的措施
2.1差动保护
电力系统中差动保护的使用越来越多，差动保护可以正确的区分出被保护元件是否发生故障，判断自身保护区内是否存在故障，并能瞬时切除故障，使区外其他电气设备不受影响。差动保护包括纵差和横差保护，纵差保护可以反应出电力变压器内部绕组，绝缘套管是否出现相间短路、中性点接地、单相接地等故障。差动保护是依照循环电流原理设计，对于电力设备变压器，在一二次侧均安装合适型号的电流互感器，当变压器正常工作时，流过差动继电器线圈的电流将会是零，继电器不会动作。当保护区内出现故障，电流出现分流现象，这会增大差动继电器线圈内流过的电流大小，当超过设定值时继电器动作，将变压器和电网脱离，控制故障范围扩大。
2.2变压器的轻瓦斯保护和重瓦斯保护
在电力系统中，若变压器内部发生了故障，比如说变压器绕组的绝缘发生了劣化现象，变压器的绝缘套管内部发生了故障，变压器绕组内部发生断线现象，变压器绕组之间发生了匝间短路现象，变压器绕组的铁芯出了故障，变压器绕组之间发生了层间短路现象，变压器油面发生下降现象，变压器油箱漏油，变压器导线焊接不良，变压器的分接开关发生了接触不良等现象，这就要求装设在变压器线路中起到保护变压器内部故障的瓦斯保护要立即、灵敏、可靠的动作，排除故障。瓦斯保护是电力系统中变压器的最主要的保护环节，它分为变压器的轻瓦斯保护和重瓦斯保护，瓦斯保护可以反映变压器油箱内的所有故障状态。
若变压器是油浸式的，当该类型的变压器内部发生故障时，变压器的绝缘材料在电弧的作用下会受热，其绝缘材料将会发生分解现象，该绝缘材料将会释放出许多的气体，该气体将会沿着变压器的油箱向油枕方向流动。若油浸式变压器的内部故障越是严重，释放出的气体流动的速度越快，否则流动的较慢。这种能表明变压器绝缘材料受电弧作用发热而分解产生的气体的气流与变压器的油流而发生动作的保护称为气体保护，也叫变压器的瓦斯保护。
2.3变压器的电流速断保护
当变压器电源侧绕组出现焊接不良现象，变压器电源侧绝缘套管出现破裂现象，变压器电源侧引出线出现故障时，变压器的瓦斯保护就不再起作用了，因为瓦斯保护只能反应变压器的内部故障状态，此时怎么办呢？可利用装设在变压器电源侧的电流速断保护作为其主保护。
作为保护变压器电源侧的电流速断保护装置，其动作快速，而且接线比较简单，但是，它也存在一定的缺陷：由于电流速断保护装置动作值比较大，致使其保护范围受限，保护范围会比较短。致使多数电流速断保护装置只能保护变压器原边绕组的一部分，而且有的时候电流速断保护装置的灵敏度还不能达到要求。尽管电流速断保护装置有上述的许多缺陷，但是对于较小容量的变压器来说，通常还是采用电流速断保护装置作为其主保护，同时使用其它保护作为其后备保护。
2.4接地保护
在中性点直接接地的电力系统内，会经常发生接地故障，变压器接地故障问题也时常发生。通常选用零序保护装置对接地故障进行检测，在此过程中接地保护还可当作差动和瓦斯等主保护的备用保护或临近电力设备的备用保护。接地保护主要目的在于避免由于绝缘老化，箱体带电时人员误触外壳引发事故。
2.5过负荷保护
变压器的过负荷属于变压器的不正常运行状态，对过负荷的保护一般经延时后作用于信号。由于过负荷电流是三相对称的，所以只需在一相上安装电流继电器即可。但是要注意使继电器的动作电流躲过变压器的额定电流。为避免变压器外部发生短路时以及连接在同一个供电系统中的某个电动机突然启动的时候，变压器安装的过负荷保护装置发生误动作现象，变压器安装的过负荷继电保护装置的动作延时，是有要求的，一般情况下取值为10s。
参考文献：
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