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导语：在电力变压器继电保护的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
中图分类号：TM41文献标识码： A 文章编号：
引言：
近些年，随着社会的进步和科技的不断发展，微机就成为了保护继电的决定性因素。电力变压站极大的促进了功率的传输，是电力系统安全、正常运行中重要的组成部分。然而在日常的大范围停电事故中，经常与继电保护系统错误有关，所以电力继电保护系统的发展仍面临着巨大的挑战。
继电保护概述
进行一定程度上的继电保护是从根本上保证电力系统运行中系统的正常运行和供电的准确可靠性的一个重要的措施。当电力系统出现异常的情况或者是供电出现故障时，在可能实现的最小区域内和最短的时间里面，发出信号，这样值班人员就会发现异常，进而消除异常。或者是自动从系统中切除故障设备，以达到避免或者是减轻设备的损坏程度，减少对相邻地区供电的影响。一般来说，继电保护装置有灵敏性、可靠性、快速性和选择性这四项基本性能。灵敏性通常以灵敏系数表示，灵敏系数越高越能反应故障；可靠性就是在进行继电保护时，装置不会发生拒动作；快速性也就是在最小的影响程度下最短的时间内消除异常和故障，维护电力系统的正常运行；选择性也就是在可能的最小的区间内切除故障，以保证设备的正常供电。继电保护设备还应具有经济性这一特性，既要考虑到装置的运行和投资以及维护费用，还要考虑到有些时候由于装置的不完善而发生误动或者是拒动，从而给社会经济发展带来损失，影响人们的正常生活。
变压器保护配置及作用
瓦斯保护
瓦斯保护作为变压器的主要保护措施，它能够反映变压器油箱内的故障和油面降低。当出现轻微故障的时候，油面会出现下降的情况，轻瓦斯动作于信号，当发生严重故障的时候，会产生大量的气体，重瓦斯会产生跳闸，跳开主变各侧断路器。对于一些带有负荷调压的变压器的调压装置，一般都设置有载瓦斯，和上述一样的道理，当发生轻瓦斯动作的时候，会发出一定的信号，当发生重瓦斯动作时，出现跳闸现象。继电保护动作断路器跳闸后，不要随即将掉牌信号复归，而应检查保护动作情况，并查明原因，在消除故障恢复送电前，方可将所有的掉牌信号全部复归。
差动保护
差动保护作为引出线的相间故障和变压器的主保护反应变压器绕组，它能够跳开变压器各侧断路器。
变压器的电流和电压保护
在变电气出现外部故障，而产生变压器绕组过电流，而在变压器出现内部故障的时候，作为瓦斯保护和差动保护的后备，变压器应该安装过电流的保护。并且根据系统短路电流和变压器容量的不同，可以选择不同的保护方法，包括低电压启动的过电流保护、过电流保护、负序过电流保护等。
复压闭锁过流保护
当外部相间短路所引起的过电流时，复压闭锁过流保护能够反应出这一情况，同时还能反应作为瓦斯、差动保护的后备。动作于跳闸。
电力变压器微机继电保护系统特点
实用性强
电力变压器微机继电保护系统在实对际操作中能够实现二次部分中各类数据之间的共享和使用。电力变压器微机继电保护系统能够对数据进行统计和分析，对于工作人员来说这是该系统最具有实用性的一点。
可靠性高
由于采用了数据仓库和方法库，所以该系统可靠性很高，对于系统的维护和升级有着莫大的好处。以前整个信息系统在运行时是以分散的方式传输到各个用户，现在则是集中在网络中心的规则库和数据库。对于软件开发商来说，恢复简单，只要方法库就可以促进系统的升级换代。同时，整个信息系统的正常运行不会由于一个客户的工作站出现问题而受到影响。
可以实现远程监控
串行通信功能是微机保护装置所具备的一个重要功能，这样就可以和其他的距离较远的变电站的微机监控系统进行联系，这样就可以远程监控整个系统，实现变电站继电保护系统的无人化。
电力变压器继电保护的实砚
软件应用功能
主要针对各类二次信息进行查询，对“三遥”数据实时分析处理，对以前的定试记录进行比较，事故、故障等报普事件的指示和响应，对动作时间和次数进行统计。对二次设备试验的材料、记录、定值进行管理和定试预告，并由继电保护人员填写清楚，给予其他部门查询和共享。它能够实现数据库和图像之间的相连，并在图形中反映出来二次设备存在的故障和缺陷，并对记录和保护装置的运行进行有效的分析。
方法库和数据仓库
方法库是指能够封装和存储大量处理方法的规则库，是应用程序软件的集中表现形式，数据能够完整的被保存下来，这样就可以把客户的使用范围限制在一定的区间之内。数据仓库对非结构性接口、应用程序接口和动态存储等方面具有较强的性能，比原来传统的关系数据库功能更加多的数据组织形式，同时还具有处理大量数据的处理能力。
系统建立模式
在压器继电保护管理系统中，要注意的一点就是从其他地方获取相应的所需要的数据，现今主要的系统建立模式主要是采取intranet模式，这主要是随着计算机的广泛应用导致企业对信息资源的重视程度增加所导致的。
电力变压器保护的应用
变压器的差动保护
差动保护的构成原理主要是利用比较变压器高、低压侧的电流大小和相位来实现的。将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”。当变压器正常运行时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差，它近于零，差动继电器不动作，保护也不会动作。当变压器内部（包括变压器与电流互感器之间的引线）任何一点故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差，为故障点短路电流，大于继电器动作电流，继电器动作，跳变压器各侧断路器切除故障，同时发动作信号。
差动保护是一切电气主设备的主保护，它以其灵敏度高，选择性好，实现简单而广泛地应用在发电机、电抗器、电动机和母线等主设备上。
变压器的瓦斯保护
如果变压器内部发生严重漏油或匝间短路、铁心局部烧损、线圈断线、绝缘劣化和油面下降等故障时，往往差动保护及其他保护均不能动作，而瓦斯保护却能动作。
瓦斯保护主要由气体继电器来实现，安装在变压器油箱与油枕之间的连接导油管中。气体继电器有两个输出触点:一个反映变压器内部不正常情况或轻微故障的“轻瓦斯”；另一个反映变压器严重故障的“重瓦斯”。轻瓦斯动作于信号，使运行人员能够迅速发现故障并及时处理;重瓦斯动作于跳开变压器各侧断路器。瓦斯保护动作后，应从气体继电器上部排气口收集气体，进行分析。根据气体的数量、颜色、化学成分和可燃性等，判断保护的原因和故障性质。
结束语：
维护电力系统的正常运行，变压器是一种要的部分，关乎到整个系统的政策可靠的运行。于在电力系统运行中，继电保护能够预防事故和缩小事故范围，保证向用户安全连续供电。变压器不但能够提高系统运行的可靠性，还能，最大限度地保证向用户安全连续供电。
参考文献：
[1] 金益毅.浅谈电力变压器的继电保护[J].硅谷,2010.
[2] 王锦.电力变压器的继电保护探析[J].商业文化(下半月),2011.
[3] 赵永林,张凤杰.电力变压器的继电保护及其保护动作的处理[J].西铁科技,2001.
【关键词】电力系统；继电保护装置；电力变压器
【中图分类号】TM 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2013）06-0075-1.5
随着我国电力工业的迅猛发展，电网的规模也逐渐扩大，电网的密集度也在不断提高。作为电力系统的主要部件―变压器也时刻受到外界负荷的影响。电力变压器正常运行中，可能会发生各类型的故障，例如超高压输电建设，越来越离不开大型的电力变压器，它的故障也直接影响着整个电力系统的安全连续运行。因此，为了保证供电的可靠性和连续性，必须对电力变压器继电保护装置的性能和动作可靠性做出相应的严格设置。
一、电力变压器的故障类型及运行的非正常状态
（一）电力变压器故障类型。一般分为两类：邮箱内部故障、外部故障
1.邮箱内部故障即变压器的邮箱内发生的故障，如：高、低压侧绕组间的相间短路、轻微的匝间短路、发生在中性点接地系统中的侧绕组处单相接地短路等，还常常发生烧坏铁芯绕损等故障。变压器的内部故障特别危险，一旦发生故障，故障点所产生的电流和电弧不仅损坏绕组的绝缘、烧坏铁芯，故障严重时还会导致因变压器油受热分解产生的大量气体，引起变压器邮箱的爆炸。因此，继电保护应快速有效的切除这些内部故障。
2.邮箱外部最常见的故障如：绝缘套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。
其中绝缘套管和引出线上发生的相间短路和接地短路以及绕组的匝间短路是最常见的故障类型，因此一定要根据变压器的容量以及重要程度装设具有良好性能的继电保护装置。
（二）变压器不正常工作状态
常见的外部非正常工作状态如：过电流、过电压引起的过励磁故障；负荷超过额定容量引起的过负荷；油面降低的故障（通常由油箱漏油引起）；温度升高（通常由冷却系统所引起）。此外，在过电压或低频率等非正常运行状态下，对于到容量变压器，因其额定工作的磁通密度与铁心的饱和磁通密度相当接近，常常会引发变压器的过励磁故障。这些非正常运行状态往往会使绕组、铁芯等金属构件过热，从而威胁到变压器的绝缘性能。
二、电力变压器器继电保护设计方案
随着国内电力行业的发展，越来越多的超高压输电线路建设起来，随之扩大的还有超高压大容量的大型电力变压器，其运行的正常与否也将直接关系到国家整个电网的可靠性。针对上述电力变压器的各种故障类型及非正常运行状态，设置相对应并且安全可行的继电保护装置是非常有必要的。其核心任务就是通过继电器切除故障变压器，或通过一些信号传达给运行的相关人员采取相应消除异常的措施。根据DL400―1991《继电保护和安全自动装置技术规程》技术的相关规定，电力变压器应装设如下保护。
（一）变压器的瓦斯保护
变压器瓦斯保护（即气体继电保护），对于保护0.8MVA及以上的油浸式电力变压器，为防止其内部发生各类故障均应装设瓦斯保护。如：变压器油箱内部出现的一切故障，都可以发出跳闸的信号。瓦斯保护装置的主要元件有气体继电器，它安装在油箱和油枕间联管处。瓦斯保护的动作极其迅速、灵敏，并且结构也非常简单，但它不能反映如引出线上的邮箱外部故障，其次，瓦斯保护也常常因为一些外界干扰而做出错误的动作，因此瓦斯保护不能作为变压器内部故障的唯一保护装置。
（二）变压器的差动保护
差动保护以比较变压器高压侧、低压侧的电流大小和相位来实现作为构建原理。将变压器两侧电流互感器二次侧接线按正常时的“环流接线”。对于Y，dll之类的电力变压器来说，需考虑“相位补偿”的接线连接方式，变压器星形侧的电流互感器接成三角形式，而变压器的三角形侧的电流互感器进行星形方式连接。当变压器处于正常运行或出现外部故障时，此时的差动继电器的电流与两侧互感器的电流二者之间差值接近于零，此时，差动保护不动作，并且保护也不会有动作。当变压器内部以及变压器与电流互感器之间的引线处出现故障时，差动继电器中得电流等于两侧电流互感器的二次电流之和，成为故障点较大的短路电流，大于继电器保护动作最低所需电流值，继电器发出迅速切除故障的信号。差动保护一直以独特的高灵敏度、选择性好的特点、实现简单等特点，在发电机、电动机以及母线等设备上均能得到广泛应用，作为电器主设备的主保护，一直拥有着独特的优点。
（三）电力变压器的过电流保护
电力变压器过电流保护作为瓦斯保护和差动保护的后备，一般按照变压器的容量和短路电流的不同情况，过电流保护可采用用以下保护。
1.过电流保护。常用于降压变压器。
2.复合电压启动的过电流保护。一般在升压变压器及过电流保护的灵敏度不够时采用此保护。
3.负序电流及单相式低电压起动的过电流保护，此种保护常用于63MV-A及以上大容量升压变压器以及系统联络变压器。
（四）电力变压器的负荷保护
过负荷保护是用来预防变压器因过负荷而引起的过电流。电力变压器的过负荷保护装置一般采用一只电流继电器与某个单相线路相连的一对一的接线方式，一般在经过一定延时后动作于信号，或延时跳闸。
三、结语
综上所述，无论是变压器的外部短路或过负荷引起的过电流或温度升高等非正常工作情况，都不容忽视。因此，继电保护设计在以供电的可靠性和连续性为前提下，做好相应的严格设置。
【参考文献】
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[3]黄婷君.试论电力变压器继电保护设计[J].科技信息，2010（15）.
[4]王攀.电力变压器继电保护设计[J].电气时代，2009（7）.
关键词：变压器；故障；继电保护
中图分类号：TM77 文献标识码：A
电力系统的正常运行与变压器设备有直接的关系，所以变压器的稳定、安全运行，是保障整个电力系统正常运行的关键。但是在实际的运行过程中，由于各种各样的原因，这些原因有内在的也有外在的，变压器会发生故障，如果在出现故障时不进行处理的话，那么就会影响整个电力系统的正常运行，人们的生活以及生产活动也会受到影响，变压器的故障，尤其是互感器以及断路器的故障，一定要及时的处理，本文主要从基点保护的角度出发，对故障排除的一些措施进行简单讨论。
一、变压器电气量保护配置分析
为了在差动保护的基础上进一步防止短路电流通过变压器，可以增加一复合序电压闭锁过流保护装置，与差动保护进行配合，完成跳闸保护，这是在我国该方面的相关文件中明文规定的。
1差动保护
变压器中一般都有差动保护，而差动保护一般有三种元件构成，分别为谐波制动、差动速断保护以及启动等元件。另外，部分装置中，还有一些其他的辅助元件，如异常判定元件等。谐波制动元件在差动保护中起着重要作用，主要针对变压器在正常运行中，遇到电磁涌动时，为了防止系统发生误动，对故障进行排查的方法；差动速断保护元件的作用就是在变压器的运行过程中出现异常时，差动异常保护元件就可以根据系统的指令对开关进行切断，以达到保护变压器的目的；而所谓的启动元件，会在一定的情况下对保护装置发出指令，一般是不能正常运行的变压器，而且在更加细致的分类上，这种元件还可以分为两种，一种是差流越限启动元件，另一种是差流突变启动元件，其主要原理是通过变压器的电流连续出现三次突变时，系统就会自动启动。另外特殊的差动保护装置例还有一些辅助元件，如比率制动元件，该元件的特点就是灵敏度很高，其主要作用就是在变压器的运行过程中，差动保护会由于外在故障而引起，进行制动是该元件的主要功能，从本质上来说，该元件就是一种保护元件。当然，除了以上元件之外，变压器各侧相位补偿元件也是保护的关键，一旦通过电流的电压出现异常情况时，这种元件就可以调整二次电流相位进行，防止母线连接侧开关的误动。
关于差动保护的原理，主要是波形对称保护原理，该原理类似于谐波制动原理，但是还有细微区别，波形对称保护原理是基于对称算法的原理，在其中含有21次谐波制动。而这21次谐波可以在变压器感应到励磁涌流，这样一来，就能够及时制止合闸，进而也就能对变压器的安全做出保障。而且，超低能保护能够对二次回路中涉及到的所有元件保护，所以，一旦差动保护出现故障，在这个时候，一般会干扰线路上的各种设备的正常运行，特别是高、低压开关，干扰较为明显，一旦出现这种情况，如果断开断路器不及时，这个时候就有可能引起令主变故障严重。
2后备保护
通常主变压器的阻抗较大，这是由于其运行特点所决定的，所以，一旦主变压器的低压侧发生了故障，那么在一般的情况下，一般不会对高压侧产生影响。尽管高压侧具有稳定性，而且这种性能的保护功能行之有效，在功能上与电压闭锁同等，但是还有一些缺点，比如高压侧并不能对主变故障做出及时的反应动作，所以在主变的运行过程中，一定要做好后备保护，以免高压侧开关不能对主变故障做出及时的反应，所谓后备保护，本质上就是利用高、低压侧复合序电压并联开放的方法进行保护，使开放闭锁回路的灵活性加大。后备保护一般采用的是复合电压闭锁过流保护的形式，通常而言，这种保护形式的主要结构为交流回路，一般采用的是本侧TV断线以及90接线。另外，后备保护还有其他的形式，如反应单相接地故障以及零序过流保护等。通常情况下，使用交流90接线较多，多进行零序过流保护，而当电压电流取自本侧的TV或者是在TV出现断线的时候发生此类情况，保护的方向元件就会退出。如果电压恢复正常，那么该保护也就自然恢复正常。
除了差动保护之外，还有非电量保护，这种保护与电气保护是完全独立的，主要是有变压器本体开关量的输出信号来决定，发生此类动作时，相应的信号继电器及出口继电器会被驱动，这给变压器本体保护提高了信号知识并且增加了跳闸功能。
二、变压器故障分析
1变压器操作中的故障分析
日常工作中，通常在变压器低压侧断路器断开的基础上，进行变压器检修复役的操作过程，冲击主变一般会发生在合上高压侧断路器时，而当主变冲击恢复正常后，低压侧断路器就会自动闭合。但是如果在冲击主变时，一旦短路故障发生在电流互感器和低压侧断路器之间，那么在这种情况下，差动保护将会无法动作，而与此同时，高压侧后备保护的高压侧母线也无法动作开放，追其原因是由于主变阻抗较大造成的，在另外一方面，低压侧母线也不能通过并联启动回路，进而开放高压侧过流保护，这是由于电压正常引起的，这样的结果将导致其不能切除故障，严重的时候会损坏主变。
2运行过程中出现的故障
在变压器的实际运行中，如果故障发生在低压侧断路器与电流互感器之间，出现这种情况，此时主变低压侧断路器就会跳开，而这个动作就是变压器低压侧保护发出的，这种反应只是在低压侧母线电压降低和电流增大的情况下才会发生的，而且所采用的方式是以较短时延动作，这样处理的后果就是使得低压侧母线电压恢复正常。但此时由于故障点并没有完全隔离，所以，短路电流仍然会继续输送到故障点，而且其经过线路是由高压侧母线通过主变，尽管高压侧故障电流较大，可是高压侧电压无法可靠动作开放，造成这种情况的原因是由于主变阻抗较大，这样也不能快速的切除故障。另外，当变压器受短路冲击时，假如短路电流小而且继电保护动作正确，这种情况下只会造成轻微的绕组变形；科室一旦假如短路电流大，而且继电保护延时动作甚至拒动，这样的后果就是发生很严重的变形，严重者甚至损坏绕组。对于轻微的变形，如果不及时检修，恢复垫块位置，那么会在多次短路冲击后，多次累积的效应也会损坏变压器。因此提高变压器抗短路能力的一项重要措施就是要诊断绕组变形程度、制订合理的变压器检修周期。
三、消除主变故障的继电保护方法
可以增加一与门电路在两圈变压器后备保护中，其动作逻辑为：当低压侧断路器处于断开状态，而且同时高压侧电流大于规定值时，在这种情况下，高压侧断路器就会按规定时间跳开。另外，可以设置一与或门电路在三圈变压器后备保护中，其动作逻辑为：当低压侧断路器或中压侧断路器断开，而且同时高压侧电流大于规定值时，那么在此种情况下，就会按规定时间跳高、中、低压三侧断路器。
但是在实际的应用中，由于运行方式存在一定的差异，保护装置也经常会出现误判断的现象，因此有必要采取对应的措施来解决。首先，在两圈变中，如果低压侧的开关断路器处于检修或者备用状态，在这个时候应设置一块低压侧断路器位置输入压板，这样的处理就能防止低压侧断路器位置变化可能引起的高压侧保护频繁启动。在三圈变中，除了要考虑上述问题之外，还要考虑高、中压侧断路器处于运行状态，但是低压侧断路器处于热备用状态的情况下，可能会由于中压侧线路短路进而引起高压侧保护过流启动的情况，除此之外，还有在低压侧断路器断开位置下动作跳开高、中压侧断路器的情况，针对上述的所有问题及情况，因此一定要注意动作时限的配合。为了避免出现这种情况，可以对三圈变采用改变中压侧保护逻辑和接线的方法。
结语
综上所述，近些年来，我国的经济正经历着前所未有的变革，呈现出一片欣欣向荣的态势，发展速度迅猛，随着经济的发展，各行各业也在不断地经历变革与创新，电力系统也是，经济的发展一方面使得电力行业也在经历变革，另一方面，经济的发展使得人们的生活水平提高，这样就给电力行业提出了越来越高的要求，在这样的形势与大环境下，电力行业必须抓住机遇迎接挑战。电力变压器是电力系统中的重要组成部分，它关系着居民和企业的正常的生活用电以及生产用电，所以，一旦变压器出现故障就会对整个电力系统造成一定程度的影响，进而对居民以及企业的正常用电造成影响，所以一定要加强对电力变压器的管理，本文主要对变压器常见的故障以及相应的解决方案进行了描述，同时也对针对变压器故障的继电保护做了探讨，希望可以在行业内做出参考，是人民能正常的用电。
参考文献
[1]李俊.电力变压器继电保护装置设计[J].河南科技，2012（07）.
关键词:10kV电力变压器; 常见故障；继电器保护
中图分类号：TV文献标识码： A
变压器是电力系统中十分重要的供电设备, 它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件, 因此必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
一、10kV电力变压器的常见故障及非正常运行状态
1.1电力变压器的常见故障可分为变压器油箱内部故障和油箱外部故障两大类。内部故障,指油箱内部各种故障,包括相间短路,绕组匝间短路和单相接地故障等, 外部故障指引出线绝缘套管间的相间短路和单相接地故障等, 具体分为以下四种:（1）芯体发生故障: 各部分绝缘老化； 绕组层间、匝间发生短路； 铜线质量不好形成局部过热；线圈绝缘受潮； 系统短路使绕组造成的机械损伤；冲击电流造成的机械损伤等。（2）变压器油故障: 绝缘油因高温运行而氧化,吸收空气中的水份造成电气绝缘性能下降； 油泥沉积阻塞油道使散热性能变坏； 油绝缘降低造成闪络放电等。（3）磁路故障:芯体绝缘老化； 穿芯螺丝或轭夹件碰接铁芯； 压铁松动引起电磁铁振动和噪声；铁芯接地不良形成间歇性静电放电； 铁芯安装不良造成空洞声；芯片叠装不良造成铁损增加等。（4）结构方面故障: 分接头接触不良而局部过热； 分接头之间因油泥造成相间短路或表面闪络；油箱漏油； 油温指示失灵； 防爆管故障使油受潮等。
1.2变压器的不正常运行状态。（1）由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压。（2）由于负荷超过额定容量引起的过负荷。（3）由于漏油等原因引起的油面降低。（4）由于变压器额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度, 因此在过电压的作用下, 还会发生变压器的过励磁故障。
二、10kV电力变压器的继电器保护种类及动作处理
对于高压侧为10kV的车间变电所主变压器来说,通常装设有过电流保护、电流速断保护, 如过电流保护的动作时间不大于0.5s, 可不装设电流速断保护。容量在800kVA 及以上的油器浸式变压器如安装在车间内部, 容量在400kVA及以上时,还需装设气体保护即瓦斯保护。下面仅就变压器的常见的瓦斯保护、定时限过电流保护、电流速断保护做以简要介绍。
2.1瓦斯保护。变压器的瓦斯保护是大中型变压器不可缺少的安全保护。变压器局部发生击穿或短路故障时, 常常是破坏绝缘或变压器油产生气体。监视气体发生的速度, 分析气体的各种特征及成分, 可以间接地推测故障发生原因、部位和严重程度, 在变压器出现突然性严重故障时自动报警或切断电源。瓦斯保护分为两种: 一是轻瓦斯保护动作于信号, 另一种是重瓦斯保护动作于断路器跳闸。轻瓦斯保护动作, 通常有下列原因:（1）因进行滤油、加油和启动强油循环装置而使空气进入变压器。（2）因温度下降或漏油致使油面缓慢低落。（3）因变压器轻微故障而产生少量气体。（4）因直流回路绝缘破坏或接点劣坏引起误动作。引起重瓦斯保护动作跳闸的原因, 可能是由于变压器内部发生严重故障, 油面剧烈下降或保护装置二次回路故障, 在某种情况下,如检修后油中空气分离的太快, 可能导致瓦斯保护动作于跳闸。发生瓦斯信号后, 首先应检查瓦斯继电器动作的原因, 如不是上述原因造成的, 则应立即收集瓦斯继电器的气体, 并根据气体的多少、颜色、是否可燃等判断其故障性质。重瓦斯保护动作时, 若判明是内部故障, 应向上级汇报并取油样化验, 进行色谱分析检查油的闪点。若油的闪点比过去降低5 度以上, 则说明变压器内部有故障, 必须停下处理, 严禁冒然送电。
2.2定时限过电流保护。变压器的定时限过电流保护是指起动电流按照躲开最大负荷电流来整定的一种保护。它在正常运行时不动作, 而在有故障时, 则反应电流的增大而动作。当变压器由于定时限过电流保护动作跳闸时,首先应解除音响, 然后详细检查有无越级跳闸的可能, 检查各出线断路器的保护装置的动作情况, 如查明是因出线故障引起的越级跳闸, 则应拉开该出线断路器, 将变压器投入, 并恢复向其余各线路送电； 若查不出明显故障征象时, 则变压器可在空载的情况下试投一次, 正常后再逐路恢复送电, 若检查发现变压器本体有明显的故障迹象时, 在解除故障前严禁合闸送电。
2.3速断保护。在满足供电系统稳定性, 用户供电可靠性条件下, 总希望在故障发生瞬间, 保护能迅速动作, 电流速断保护就是反应于增大而瞬间动作的一种保护。它的主要优点是简单可靠, 动作迅速。当变压器的速断保动作于跳闸时,如有备用变压器, 应首先将备用变压器投入, 然后对速断保护范围内各部分进行检查: 检查变压器套管是否完整, 连接变压器的母线上是否有闪络的痕迹。另一方面检查电缆头是否有损伤, 电缆是否有移动的现象。若检查结果没有上述现象, 则应查明变压器内部是否有故障。当变压器内部有损伤时, 则不允许将变压器合闸送电。
三、10kV电力变压器继电保护装置选择
在供电中变压器保护继电器的选择,不仅对电网的安全、可靠运行,而且对企业的正常生产都有不可忽视的影响。因此,在选择这些保护继电器时,除要考虑与电网保护的选择性要求和变压器的正常过负荷外, 还要考虑在最大负荷情况下, 起动较大容量电动机时, 其起动电流不致于引起保护误动作。关于定时限过流保护已在很多文章中提到, 不再赘述, 下面主要介绍变压器的速断保护。
变压器电流速速断保护的作用, 是防止被保护范围内发生金属性单相或多相短路时产生过电流长时间冲击而引起故障点故障的扩大, 并波及故障线路及其设备。因此, 一般都是作用于断路器跳闸,以便迅速切断故障点电源。常用的继电器有两种: 一是DL 型电磁式电流继电器； 二是GL 型感应式电流继电器。如变压器负荷中没有较大容量的电动机, 此时可采用延时速断过流保护。为改善动作特性, 一般多采用DL 型电磁式电流继电器, 另增加时间继电器以获得保护的时限； 反之, 如变压器负载中具有较大容量的电动机负荷, 此时宜采用GL 型感应式电流继电器,一方面可利用其瞬时动作元件满足电流速断保护要求, 另一方面利用其延时动作元件的反时限部分,以躲过电动机的起动电流, 满足变压器过负荷要求。GL 型感应式电流继电器能简化线路接线, 但却增加了调校的难度, 并且其动作特性不如DL 型电磁式继电器。
四、结束语
变压器是电力系统中十分重要的供电设备, 它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。通过分析10kV 电力变压器的常见故障及非正常运行状态，对10kV 电力变压器的继电器保护种类及动作处理进行了分析，并提出了10kV 电力变压器继电保护装置选择。
参考文献:
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【关键词】变压器 保护配置 问题
变压器的主要参数有额定电压、额定容量、额定频率、额定变比、阻抗电压百分数等，是发电厂和变电所的重要元件之一。然而在实际运行中，不同类型的变压器故障会严重影响电网稳定性，从而十分有必要针对变压器容量装设继电保护装置，以下则集中探讨分析变压器保护配置中的常见问题，对保障变压器可靠运行起着重要的促进作用。
1 变压器保护配置原则
1.1 纵联差动保护
实现纵差保护可通过比较变压器高、低压测电流的相位及大小，当变压器出现外部故障或正常运行时，流入差动保护回路的电流接近为零，若故障出现于变压器内部或引出线部位，两侧电流互感器的电流之和是继电器电流流入差动保护。纵差保护之所以作为电力变压器的主保护，因其具备选择性好和灵敏度高的优点，如变压器的单独运行容量为100MVA以上或6.3MVA以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保护。
1.2 瓦斯保护
变压器保护中的瓦斯保护，可充分反映变压器内部等故障，如分接开关接触不良、内部多相短路、铁芯或外壳间短路、绕组内部断线等，瓦斯保护可在变压器内部发生轻微故障时自动开启保护装置，若严重故障产生大量瓦斯时，其保护装置可断开变压器各电源侧的断路器。虽然瓦斯保护灵敏度高，结构简单，但变压器有向外部线路故障或因外界因素发生的误动作都不能给予充分反应，因此，它只能反映内部故障。
1.3 过电流保护
电力变压器外部相间短路情况都可通过过电流保护反映，一般适用于降压变压器，对于系统联络变压器及大容量的升压变压器可采用单相式低电压起动的过电流保护，对于过电流保护灵敏度不够可采用复合电压起动的过电流保护。
1.4 过负荷保护
由于过负荷电流三相对称，为了预防电力变压器应过负荷引起的过电流，一般将过负荷保护电流继电器接入一相线路中可实现保护作用。若变压器容量为0.4MVP并单独运行作为其他负荷备用电源，可根据过负荷的大小装设过负荷保护。
2 发电厂变压器保护配置常见问题及解决方案
2.1 后备保护问题
变压器保护配置中保护变压器安全的最后一级跳闸保护设备则是变压器高压侧相间后备保护，同时还作为其他侧母线和出线故障的后备保护。后备保护的配置原则是保护或断路器拒动时，当变压器中、低压测母线出现故障而无法切除的情况下及只有一套保护运行时，应尽量简化减少误动机率。关于后备保护常见问题，多集中在过流保护和零序电流保护。首先过流保护，一般复合电压闭锁过电流保护是联络变压器高压测和110kV降压变压器配置最多的，按额定负荷电流整定电流定值，无电源侧出线保护最长动作和时间定值相结合，从而有较长的保护时间。本测出线最后一级保护时间与中、低压测过电流保护相结合，往往当中、低压母线出现故障时，变压器线圈通过较大的故障电流，直接损害变压器，影响其安全稳定运行，为此，应在电源规划时合理规划供电方式来避免多级线路串供的可能。根据变压器过电流保护整定原则，一般按照1.4倍额定电流整定高测压过电流，电流的绝对数值会随着变压器容量的增大而不断增大。所以，应在检查保护动作的过程中留意低压侧及各条线路的保护是否有动作，综合分析各种情况。其次，零序电流保护；当电流系统出现不对称运行时就有可能产生零序电流。由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致，隔离开关与断路器母线倒闸操作时都有可能产生零序环流。
2.2 非电量保护问题
在变压器保护配置中，非电量保护起着非常关键的作用，为了反映变压器油箱压力过高或冷却系统故障等，会将非电量保护装设在升压、降压变压器、联络变压器等。非电量保护常受外界影响，因此导致出现较多的误动次数，造成此现象的直接原因是除冷却器外经延时跳闸外，其他非电量保护中的其他装设均采用开入直跳方式。因此，非电量保护设计的重点是防止误动作，分析误动原因并予以解决，降低非电量保护误动率。其常见问题主要有以下几点：
2.2.1 接点防护不到位
引起非电量保护误动的常见原因就是非电量保护的接点防护不到位，触电导通因非电量保护接点绝缘下降后造成出口，防潮防水性能下降，变压器内部非电量保护继电器安装的部位在大风大雨的情况下渗入雨水，导致接点受潮。除此之外，操作人员在完成外部转接端子箱的工作后有可能忘记关好端子箱的门，雨水进入端子箱内，从而端子受潮。
2.2.2 需敷设较长的二次电缆
需敷设较长的二次电缆才能满足非电量保护工作，再加上二次电缆在长期运行中处于很强的电磁场中，对强烈的干扰信号十分敏感，较易引起光敏三极管的触发导通，造成保护继电器的误动。
2.2.3 非屏蔽电缆
在施工过程中如不根据反措要求直接将交流电缆和直流电缆捆绑在一起，十分容易引起保护误动作。
针对非电量保护配置常见问题，给予以下运行对策：做好压力释放阀和主变瓦斯继电器等外部接点的防护工作，电缆管口涂密封胶，注意防水，增加防雨罩。二次电缆采用屏蔽电缆，交直流分开。由于非电量保护因抗干扰能力较差引起的误动情况较多，应做好相应的抗干扰措施，如适当增加延时，动作电压满足55%～70%UN，当直流系统正、负极对地绝缘对称时，一定程度上提高动作电压能有效防止保护误动作。在敷设电缆时尽量远离活动线或高压线，屏蔽电缆两端接地，避免非电量因受外部操作干扰而出现误动。
2.3 微机保护应用问题
微型电子计算机技术在变压器保护领域中取得了巨大的成功，有效保障了变压器的安全稳定运行。在国内变压器微机保护技术得到了普遍应用，由于变压器微机保护具备专业性、高度集成化和程序化等特点，要求维护人员不仅要具备高水平的相关知识和管理能力，还要进一步加强对问题的分析能力。微机保护常见问题主要有以下方面：
2.3.1 主保护配置
主保护的差动保护可选择二次谐波制动原理实现优势互补。躲励磁涌流方式是众多变压器差动保护中技术相对成熟的一种，其原理是根据二次谐波制动，然而这种方式在进行合闸操作时，内部故障会导致涌流制动，差动保护可能不会起保护作用。合闸操作故障只有当涌流消失后，主保护才可以出口，造成涌流时间达5秒以上，形成差动保护拒动。此外，当自耦变压器发生内部故障时，励磁涌流能够对故障有较敏感的反应，但需要在现场进行零差保护的极性实验，发生误动作的概率较大。针对上述特点，最好选择自动校对零差保护的极性的装置设置零差保护，避免复杂的极性实验。
2.3.2 后备保护配置
过流保护是后备保护装置中常见问题，它与其他保护装置不同的地方就在于细节方面。如复合电压使用；复合电压的使用在最新的变压器微机保护中更具有灵活性，可以简单的实现并联变压器各侧的复合电压，如果对某侧的电压互感器进行检修，可以利用压板对本侧的电压进行投退操作，从根本上改善变压器某侧保护造成失去闭锁的问题。
3 结语
总之，近年来随着计算机技术的飞速发展，大部分电力变压器继电保护已更换成微机保护，新的保护配置也不断应用其中。为了保障电力变压器的可靠运行，应重视其日常运行管理维护，及时针对保护配置中常见问题予以解决，防止事故发生，提高电力变压器的安全稳定运行。
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关键词 变压器；安全；继电保护
中图分类号G210 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）99-0135-02
0 引言
电力型的变压器所可能发生的故障有内部故障和外部故障之分。内部故障是发生在变压器的油箱内部，变压器的切除是靠差动保护和瓦斯完成的。外部故障主要发生在油箱外部的绝缘管或者是其引线上，变压器切除是依靠差动保护完成。差动保护和瓦斯合成速动保护。无延时的速动保护切除变压器时，故障变压器的动稳定性决定了设备的损坏程度。如果变压器的母线或者是引出设备在未配保护或者是拒动保护的情况下发生故障时，能够使变压器脱离故障的方法只有通过启动变压器的后备保护来使相应开关跳开，从而脱离故障。但是后备保护动作具有一定的延时性，所以在延时过程中，变压器会承受一段时间的过电流，这个时候变压器的热稳定性就决定了变压器是否会损坏。因此，变压器整定后备保护与热稳定息相关。
1 不高于220kV的变压器故障分析
220kV的变压器一般属于三相三卷式，这种类型的变压器按规格要求会设置差动保护和瓦斯保护，以及间隙保护和过流保护。在低压侧主要是复合电压闭锁的过流保护，在高压侧除了复合电压闭锁的过流保护还有零序方向的间隙保护和过流保护。零序方向的过流保护和复合电压的闭锁保护两者综合，可以反映出变压器内部以及母线和其连接设备的故障情况，保护变压器和其连接设备。当变压器为110kV以下时，按规定会设置差动保护、瓦斯保护、侧零序的过流保护、复合电压闭锁的过电流保护以及间隙保护等，它们的作用类似于220kV的变压器。
当变压器的两侧都设有电源时，后背保护动作发挥作用的情况包括以下几种：在保护拒动时，220kV以外的母线连接的电气设备发生故障；TA主变套管和旁路开关、母线、引线之间的旁路转带发生故障；变压器TA和开关之间发生故障；母差保护故障拒动或停运等。当变压器为降压变压器，电源仅设置在高压侧时，后备保护在以下情况下发挥作用：在保护拒动时，中低压侧的母线所连接的电气设备发生故障；中低压侧变压器TA和开关之间发生故障；中低压侧故障拒动或保护停运等。整定和配置变压器的后备保护、接地的故障保护定值与负荷并没有很大的关系，所以整定接地故障的后备保护所需延时很短，热稳定时间2S基本可以满足。变压器的相间的后备保护定值需要考虑。
另外，可根据收集气体的颜色判断故障类型，根据多年来的工作实践，总结如下表：
2 整定
变压器的额定负荷决定了变压器的过流保护整定，过流保护整定的时间比出线保护的时间要长，并且不属于短路保护，因此不参与选择性的配合。变压器的内部故障和元件的后备保护主要是短路故障保护。变压器的内部故障的后备保护主要是相间短路保护。变压器母线、引线以及邻线的后备保护主要是本侧的后备保护，在变压器发生内部故障时发挥保护作用。缩小故障范围的作用时限较短，断开断路器的作用时限较长。
联络变压器的故障保护：高压侧短路故障后备保护方向为变压器方向，需要在母线故障方面有高的灵敏度，一般要1.5以上的灵敏度。当后备保护为阻抗保护时，在没有闭锁震荡回路的情况下，后备保护的动作时间必须尽量避开系统的震荡周期，母线的后备保护应为反方向的便宜阻抗。
降压变压器后备保护：高压侧后备保护方向为变压器指向，并且对中低压的母线故障有较高的灵敏度。
3 不高于220KV高压侧电源的变压器的保护
假设变压器的热稳定性仅受中低压侧设备短路的影响。
低压侧：类似于联变低压保护。
中压测：增加短路保护定值，配合出线阻抗，避开出线变压器短路电流，保证变压器的热稳定性，然后顺序跳母线和各侧变压器。当线路保护为多级串供时，要考虑保护定值的配合。当母线过流保护的灵敏度较低时，应该估算出变压器的流动故障电流能够允许负荷电流整定所设置的过流保护运行。
高压侧：类似于联变保护，是中低压的后备保护。可以将中低压侧的短路过电流保护与增加的短路过电流保护段配合。高压过流保护发挥作用切断故障的作用场合是中低压发生故障，但是开关拒动或者是保护拒动。
将不配合点尽量靠近用户可以保护大容量主设备的安全，保证用户供电的可靠性，缩小越级的影响范围。同时，备投可以解决重要负荷用户的供电可靠性。
4 注意事项
1）变压器的安全性涉及设计、生产、工作等各个环节，同时，变压器的并列运行情况以及电网中性点和电源情况均会影响变压器的动、热稳定性，在设计方面要综合考虑；
2）为了保证变压器在工作过程中的故障热稳定性，生产厂家应该供给用户和发电机额定的负序A值类似的故障电流与时间的变化曲线。方便用户了解此变压器的热稳定性状况；
3）在整定和配置变压器保护时，应该按照厂家提供的故障电流与允许时间的变化关系曲线设置合适的保护；
4）变压器的低压开关也应该包括在差动保护之内，使变压器的热稳定性不受TA和低压开关故障的影响；
5）变压器保护的设置应逐步实现微机化，增加过电流保护线路段，减小过流保护的动作延时，尽快使各侧开关跳开，有利于变压器在更短时间内切断故障。
参考文献
【关键词】配电变压器 安全保护
1.配电变压器的保护配置技术
1.1 装设避雷器保护,防止雷击过电压配电变压器是配电网中十分重要的设备,一旦发生雷击损坏事故,就会造成停电,直接影响着工农业生产和人民生活。因此,在条件许可时,最好采用避雷器来保护,在中性点不接地的系统中,也可采用两相阀型避雷器一相保护间隙的保护方式。但同一配电网络中,所有间隙必须装在同一相导线上,这样既可以节省一只阀型避雷器,而同时又不至于增加线路跳闸的次数。保护变压器的阀型避雷器、管型避雷器或保护间隙,要求尽量靠近变压器安装,距离越近保护效果越好,一般都要求装在变压器高压侧熔断器内侧。其接地线,应和配电变压器的金属外壳和低压侧中性点连在一起共同接地。当变压器容量为 100kV・A 及以上时,接地电阻应尽可能降低到 4Ω 以下; 当变压器容量小于100kV・A 时,接地电阻 10Ω 及以下即可。当这三点连在一起,高压侧落雷,避雷器或间隙放电时,变压器绝缘所承受的即是阀型避雷器的残压,而接地装置上的电压降并没有作用在变压器的绝缘上,这样对变压器保护是很有利的,能降低高、低压绕组间和高压绕组对变压器铁心与外壳之间发生绝缘击穿的危险。但是为了防止变压器低压侧中性点电位瞬时升高对用户安全的影响,可以在靠近用户的地方加装辅助接地线。配电变压器可能出现的过电压分两种情况:(1)正变换:当雷电波到达 Y,y 接线的变压器的低压绕组时,中性点所装的击穿保险被击穿,或当雷电波到达 Y,yn 接线的变压器低压绕组时,都会在外加电压作用下,通过变压器的低压绕组的冲击电流按变比感应出电动势,而使高压绕组的中性点电压升高。(2)反变换:当 10kV侧遭受雷击时,经过避雷器会有较大的雷电流通过,在接地装置上产生电压降,这个电压降同时将作用在低压绕组的中性点并加到低压绕组上,通过电磁感应也会在高压侧出现高电压,对于星形接线的变压器,高压侧中性点上也会出现对绝缘有危险的高电压。另外也可根据具体情况在变压器低压侧加装避雷器或击穿保险器,能进一步提高变压器安全可靠性。运行经验证明,处在多雷地区的配电变压器,虽然装了阀型避雷器保护,但因雷击引起损坏者仍然不少。根据事故教训,为了减少配电变压器事故,还应根据具体情况采取下列技术措施:(1) 消除配电变压器本身的绝缘薄弱点。在运行中还应加强对变压器绝缘油的试验和分析,因绝缘油劣化会直接导致绕组绝缘的降低, 所以发现问题后必须及时进行处理或更换。对配电变压器进行广泛的冲击试验和匝间试验,能有效地发现变压器上存在的绝缘弱点,及时安排检修,能减少雷击损坏事故。(2)装在木杆线路上的配电变压器,可在变压器进线段内装设保护间隙,或将导线为三角排列的顶相绝缘子的铁脚接地,以降低雷电侵入波的陡度和减少流过阀型避雷器的电流。(3)也可考虑在配电变压器与阀型避雷器之间,加装一组电感线圈(30 匝左右,长 24cm,直径 20cm,电感值约为 100μH),以限制雷电侵入波的陡度,从而降低变压器绕组层间绝缘上的过电压。
1.2 装设速断、过电流保护,保证有选择性地切除故障线路配变的短路保护和过载保护由装设于配变高压侧的熔断器和低压侧的漏电总保护器来实现。为了有效地保护配变,必须正确选择熔断器的熔体及低压过电流保护定值。高压侧熔丝的选择,应能保证在变压器内部或外部套管处发生短路时被熔断。熔丝选择原则:(1)容量在 100kVA 及以下的配变, 高压熔丝按 2～2.5 倍额定电流选择;(2) 容量在 100kVA 以上的配变, 高压熔丝按 1.5～2 倍额定电流选择。低压侧漏电总保护器过流动作值取配变低压侧额定值的 1.3 倍, 配变低压各分支线路过流保护定值不应大于总保护的过流动作值,其值应小于配变低压侧额定电流,一般按导线最大载流量选择过流值,保证在各出线回路发生短路或输出负载过大,引起配变过负荷时能及时动作,切除负载和故障线路,实现保护配变的目的。同时满足各级保护的选择性要求。低压分支回路短路故障时,分支回路动作,漏电总保护器过流保护不动作,低压侧总回路故障或短路时,低压侧漏电总保护器过流保护动作,高压侧熔体不应熔断;变压器内部故障短路时,高压侧熔体熔断,上一级变电站高压线路保护装置不应动作跳闸,保证配电网保护装置正确分级动作。
2.配电变压器的日常运行管理
2.1 加强日常巡视、维护和定期测试:(1)进行日常维护保养,及时清扫和擦除配变油污和高低压套管上的尘埃,以防气候潮湿或阴雨时污闪放电, 造成套管相间短路, 高压熔断器熔断,配变不能正常运行;(2)及时观察配变的油位和油色,定期检测油温,特别是负荷变化大、温差大、气候恶劣的天气应增加巡视次数,对油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不得高于 95℃,温升不得超过 55℃,为防止绕组和油的劣化过速, 顶层油的温升不宜经常超过45℃;(3)摇测配变的绝缘电阻,检查各引线是否牢固,特别要注意的是低压出线连接处接触是否良好、温度是否异常;(4)加强用电负荷的测量, 在用电高峰期, 加强对每台配变的负荷测量,必要时增加测量次数,对三相电流不平衡的配电变压器及时进行调整,防止中性线电流过大烧断引线,造成用户设备损坏,配变受损。联接组别为 Yyn0 的配变, 三相负荷应尽量平衡,不得仅用一相或两相供电,中性线电流不应超过低压侧额定电流的 25%, 力求使配变不超载、不偏载运行。
2.2 防止外力破坏:(1) 合理选择配变的安装地点,配变安装既要满足用户电压的要求,又要尽量避免将其安装在荒山野岭,易被雷击,也不能安装在远离居民区的地方,以防不法分子偷盗。安装位置太偏僻也不利于运行人员的定期维护,不便于工作人员的管理;(2)避免在配电变压器上安装低压计量箱,因长时间运行,计量箱玻璃损坏或配变低压桩头损坏不能及时进行更换,致使因雨水等原因烧坏电能表引起配变受损;(3)不允许私自调节分接开关,以防分接开关调节不到位发生相间短路致使烧坏配电变压器;(4)定期巡视线路,砍伐线路通道,防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏配电变压器的事故。
3 小结
要使配电变压器保持长期安全可靠运行,除加强提高保护配置技术水平之外,在日常的运行管理方面同样也十分重要。作为配变运行管理人员,一定要做到勤检查、勤维护、勤测量,及时发现问题及时处理,采取各种措施来加强配电变压器的保护,防止出现故障或事故,以保证配电网安全、稳定、可靠运行。
参考文献
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关键词 电力；变压器；安全运行；继电保护
中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）98-0044-02
0引言
伴随着国内经济不断发展，电力工业在国民经济、居民生活中占据了越来越重要的位置。因此，增强电力系统的安全性，保障国民经济和居民正常生活供电是电力系统的基本要求。对于整个电力系统运行而言，变压器是整个系统的关键。为了保护变压器，电力从业人员设计了继电保护装置，继电保护可以在电力系统出现故障时准确快速的切断问题器件，并同时报告相关监测人员，并采取对应措施补救，从而达到保障电力系统运行安全的目的。
1 变压器的常见问题
变压器的正常运行是电力系统安全运行的保证。对于变压器，故障主要分为两种，外部和内部。油箱外部的故障主要是不同相间线路短路和接地短路。而油箱内部的安全隐患是指线圈间的相间短路，接地短路以及线圈内部铁芯的损坏。短路时常会引起电弧的产生，这样可能融化线圈外部绝缘皮，破坏内部铁芯，甚至由于线圈外绝缘皮受热之后的化学分解产生的气体导致邮箱的爆炸，造成重大安全事故。因此，当变压器运行出现问题时，应当立即采取措施将变压器从电力系统中切断隔离，再进行相应的维修。根据以往的经验，油箱外部的线圈间的短路以及接线短路是主要的故障形式，其他故障相对来说比较少见。
对于变压器来说，除了上述故障还存在着不稳定运行状况，主要包括油箱外部短路造成的过大电流，负荷过大引起的过负载，由于变压器冷却装置出现问题引起的过热等。由于不稳定运行状态会导致线圈和内部铁芯过热，因此针对变压器的运行故障和不稳定运行，继电保护随时监测变压器运行情况，根据相应故障，分析其故障类型，报告检测人员及时发现并相应的采取保护措施，维护电力系统的正常运行。
2 变压器的保护措施
由于变压器灵敏程度的局限性，变压器发生的某些较轻微的故障可能不会被监测到，作为补偿监测，变压器还需要设置其他监测指标（例如温度，油，气等）作为非电量保护装置。另外，针对变压器的不稳定运行状态，由于过热也可能造成变压器的损坏，也需要针对性的设计保护装置。根据电力运行与设计规范，变压器主要有以下保护措施。
2.1 瓦斯保护
瓦斯保护是保护变压器内部故障的主要方式，其主要针对变压器、线圈间短路、铁芯损坏、线圈短路及绝缘性能下降和变压油减少等故障。当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧使线圈包皮发生化学反应导致材料分解并产生大量的气体，由于气体的冲击作用，会产生油流冲击油枕，瓦斯继电器根据变压器内部的油位来进行继电保护，瓦斯保护还被称为气体保护。
瓦斯保护还分为“轻瓦斯”和“重瓦斯”两类，轻瓦斯是指变压器内部过热导致油温上升，产生一定量的气体，充聚于继电器内，当达到监测浓度时继电器触发，将变压器隔断。重瓦斯是指变压器发生严重短路时对变压器内部的介质油产生冲击，使油回流冲向继电器挡板，将变压器跳闸隔开。当变压器轻瓦斯保护动作后，需要尽快查明原因，并做好记录和及时向上级汇报。当重瓦斯保护后，需要全面检查变压器外部，并测量变压器绝缘电阻，进行零起升压试验，在恢复使用时，必须投入差动保护。
瓦斯保护的优点在于动作迅速，灵敏可靠而且结构简单，但是它存在局限性，无法检测油箱外部电路的故障。有时瓦斯保护也会由于某些原因出现轻瓦斯动作等误操作。
2.2 差动保护
差动保护是通过输入到变压器两端CT的电流矢量差，当达到系统设定的阀值时发出信号启动断路元件。将CT接在变压器两端，差动保护将变压器看成节点，当正常使用时流进和流出的电流相等，若差动电流大于设定值，则报警启动相应动作，将变压器断开电路。
由于变压器一、二次电压电流量不一样，各有各的相位，CT也具有各自的特性，电源两侧亦具有励磁电流，都可能造成额外电流输入到继电器。通过采用D级电流互感器作为变压器差动保护CT，可以在一定程度上降低稳定情况下的不平衡电流。由于不稳定电流的存在，差动保护继电器可以设置10%左右的误差值。
差动保护的优点在于原理简单、监测指标为电气量、保护范围明确、动作执行迅速。差动保护的缺点是不能够及时对变压器内部轻微的线圈间间短路问题作出反应。
2.3 复压闭锁过流保护
复压闭锁过流保护主要是解决变变压器内部隐患以及变压器线圈电流过大的故障。复压闭锁启动装置由低电压继电器和滤过式负序电压继电器组成。通过在过流保护装置里加入监测元件，当系统出现问题时电流增大，电压降低，由此产生的电流超过过流设定值且电压低于复压定值保护时采取保护动作。复压闭锁过流保护可以减少误操作，避免变压器过载时的误动作（例如启动过载），提高系统灵敏度和稳定性。
3结论
变压器继电保护装置以安全性能可靠，灵敏程度高而成为电力系统正常运行的可靠保证。通过及时发现并排除故障，降低事故发生的可能性，提高电力系统的安全性，保证电力系统能够正常并可靠的为经济建设、社会生产以及居民生活稳定的输送电力。
参考文献
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关键词：DSP；变压器；继电保护；测控装置
1引言
目前，电力自动化的应用可以分为变电站自动化、调度自动化、配电自动化、电能计量自动化和电力市场等。03年以来，我国的电力供应紧张，根据国家电网的统计，电力自动化行业呈现不断增长的趋势。由此，继电保护产品的需求也急剧增长，而且对于继电保护产品的性能、新技术的应用等方面也提出了更高的要求。而变压器是电力系统自动化控制设备中普遍使用的一款电气设备，变压器的继电测控保护对于电力系统的安全可靠运行具有重要意义。
本论文主要借助于新型的DSP处理芯片，对基于DSP的变压器继电保护测控装置进行设计研究，以期从中能够找到合理可靠的变压器继电测控保护装置应用，并以此和广大同行分享。
2继电保护测控装置总体设计
(1) 继电保护装置的功能设计
① 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其它无故障元件迅速恢复正常运行。
② 反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动地进行调整或将那些继续运行会引起事故的电气元件予以切除。反应不正常运行情况的继电保护装置允许带有一定的延时动作。
③ 继电保护装置还可以和电力系统中其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
综上所述，继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性。继电保护装置是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全和可靠运行的重要技术措施之一。在现代化的电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持电力系统的正常运行。
(2) 变压器继电保护装置
电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节广泛使用。因而其安全运行与否是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，是电力系统可靠工作的必要条件。
根据变压器的不正常运行状态，变压器一般应装设以下一些继电保护装置[6]：
① 为反应变压器油箱内部各种故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器及户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。
② 为反应变压器绕组和引出线的相间短路及中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路，应装设纵联差动保护或电流速断保护；对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器，以及6.3MVA及以上的厂用变压器，应装设纵差保护；对于10MVA以下变压器且过流时限大于0.5s时，应装设顶流速断保护；对于2MVA以上变压器，当电流速断保护的灵敏系数还不满足要求时，则宜装设纵差动保护。
③ 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，应装设电流保护。例如。复合电压起动的过电流保护或负序电流保护，适用于升压变压器；过流保护适用于降压变压器。
④ 为反应中性点直接接地电网中，外部接地短路的零序电流保护。
⑤ 为反应对称过负荷的应装设过负荷保护。
⑥ 为反应变压器过励磁的应装设过励磁保护。
3基于DSP的变压器继电保护测控装置设计
3.1 测控装置硬件架构设计
本文从紧凑型和多功能两方面入手，设计了一款基于新型DSP芯片的测控保护装置。DSP芯片需要完成电压、电流等输入信号的采集和处理，并且根据一定的保护逻辑驱动继电器动作，另外，还需要处理人机接口任务和通信任务。根据这些任务的不同优先级，DSP芯片还需要分配不同时间片的进程以满足各项任务合理有序地执行。
硬件设计的总体框架如图1所示，输入信号包括电流、电压、频率和开关量，而输出则通过继电器来实现。其中电流信号包括三相保护电流和一路零序电流，电压信号包括三相测量电压和一路辅助电压。主控制器采集并处理这些信号，分别用于显示和实现保护逻辑判断等功能。本装置的测量数据、设备信息、事件记录信息、保护定值和保护配置信息等内容都是通过菜单的方式进行显示，装置还提供了按键用于接线方式、保护功能等基本设置功能的实现。设备提供了基本的串行通信功能，可完成装置和服务器之间的报文传输，实现遥信、遥测、遥调、遥控等功能。同时还提供了GPRS模块、方便远距离无线通信功能的实现。
3.2 继电保护测控装置抗干扰设计
微机继电保护装置是一个电路和结构都非常复杂的装置，其主要电路部件均采用中大规模和超大规模的集成电路器件，虽然这些器件在其它领域中的大量实践已表明其损坏率是很低的，但由于继电保护装置是在强电磁环境中长期连续工作，并且责任重大，对万一出现的元器件损坏仍需考虑对策；而且除了起主要作用的数字部件外，还有为数不少的模拟元器件，所以提高元器件可靠性的措施应考虑数字部件和模拟元器件两个方面。
微机保护装置特有的工作方式和很强的处理能力为实现自动检测提供了方便。对装置中平时工作在“静态”的部件，如出口驱动电路、出口继电器等，由于微机保护中这部分的电路比较简单，制造时容易保证其较高的可靠性，同时还可以利用微机的超强处理功能对其进行定时功能检查；对装置中平时工作在“动态”的核心部件，如DSP、MCU、A/D转换器、Flash、FRAM、CPLD等等，无论电力系统有无故障，这些硬件都处在同样的工作状态中，也就是说，总在不停地进行数据采集、传递、运算和判断，因此元器件损坏会及时表现出来；同时，由于有了DSP和MCU这些“智能”部件，可以“主动地”去查找和发现问题，使得微机保护装置可以具有完善的自动检测功能。
4结语
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