配电变压器继电保护设计探讨

摘 要：在整个电力系统中，配电变压器是一个十分重要的部分，为了确保其安全高效的运行，就必须切实加强继电保护设计工作的开展，才能更好地避免其故障的出现。因而文章基于这一背景，从配电变压器继电保护设计的内容入手，探讨了配电变压器继电保护设计要点。

关键词：配电变压器；继电保护；设计

配电变压器的继电保护是一项系统而又复杂的工作，所以为了确保整个电力系统安全高效的运行，着力提高电力服务水平，就必须加强对配电变压器中继电保护设计工作的探讨，才能更好地促进电网稳定高效、安全经济的运行。

1 设计原则

在整个配电系统运行时，一旦系统出现故障和出现异常，整个继电保护装置需要在最短的时间内和最小的区域内进行保护动作，自动地从系统中切除设备的故障，亦或是能将报警信号发给值班人员，值班人员就能结合所发出的报警信号将故障排除，从而将减少其给设备及相邻地区的供电带来影响。所以在对配电变压器进行继电保护设计时，应切实掌握其设计内容：

一是对≥6.3MV.A的工作变压器和并列运行变压器而言，≥10MV.A的备用变压器和单独运行变压器而言，≥20MV.A的变压器但是用电流速断保护的灵敏性较差时，均应设置差动保护装置，而若变压器的高压侧电压是330KV时，应设置双重差动保护装置。

二是变压器的油箱内部故障时，因为故障点的电弧和电流带来的作用，导致变压器油和其它的绝缘材料由于局部受热分解形成的气体，并直接从油箱的流向往油枕流出，一点故障较为严重，油就会快速的膨胀，同时生成诸多气体，这就会出现剧烈气体并夹杂着油，所以必须加强瓦斯保护装置的安装。

三是当变压器因外部相间短路导致变压器出现过流的情况时，应紧密结合变压器的容量及其运行的情况以及变压器灵敏度的要求，应尽可能地采取过电流保护[1]。

2 设计要点

一是在进行差动保护设计时，由于其作为整个继电保护设计的主要内容，所以必须加强对其的设计。在实际设计过程中，应对配电变压器的两侧电流互感器的二次侧根据正常的环流进行接线，在变压器正常运行过程中，由于差动继电器的电流为两侧电流互感器二次电流的差，此时接近于零，所以差动继电器不会动作，保护动作也不会发生，所以为了及时地查找套管、引出线和内部短路等变压器故障，就应选用双重差动继电保护装置，从而确保配电变压器在出现引出线、绕组等多项短路和绕组匝间短路等故障时进行纵联差动保护，也可以对电流速断进行保护，在各侧断路器实施瞬时动作保护。在具体的设计过程中，主要是将保护电流的回路与原差动保护CT二次绕组接独立的CT，并在旁代过程中进行切换，而另外一套保护则与后备保护中的CT二次绕组相接，从而更好地确保旁代过程中的双重保护措施均得以高效的运行，即便是在变压器运行时外部出现了故障，导致差动继电器的电流为零时，也能发出信号达到保护的作用[2]。

二是在瓦斯保护设计过程中，当变压器的内部出现漏油、铁心烧坏和匝间短路、绝缘裂化以及线圈断线和油面下降等故障时，就会导致差动保护和其它的保护难以动作，但是瓦斯保护就能动作，而瓦斯保护主要是通过气体继电器实现，所以应将其在在变压器油枕和油箱连接的导油管中安装，常见的瓦斯保护主要有轻瓦斯保护和重瓦斯保护，轻瓦斯保护主要是发出信号，主要是结合气体的颜色和数量以及化学成分与可燃性等对故障的性质和保护的原因进行判断，从而及时的发现和处理故障，而重瓦斯保护主要是在断路器跳闸之中，对气体发生速度进行监视，对气体的特点和成分进行分析，从而对故障出现的原因和位置以及严重性等进行间接性的推测，当变压器出现严重的突发性的故障时，就会将电源切断或自动报警。

三是在过流保护设计过程中，当配电变压器出现外部故障导致变压器绕组过流时，亦或是变压器的内部存在故障时，差动保护与瓦斯保护作为后备保护。所以应在配电变压器中进行过流保护设计，在过流保护过程中，主要是在变压器启动时的最大电流负荷进行整定保护的装置，能有效地预防中低压侧的母线故障。所以必须针对实际情况进行设计优化。首先在对低压配电变压器进行过流保护时，由于配电变压器的低压侧主要采取的三相三卷式的变压器，所以高压和中压的阻抗保护难以保护低压侧的短路，难以满足相邻元件的后备保护，所以在低于和中压以及高压侧就、则应安装复合电压闭锁过流保护装置，结合零序方向实施间隙保护和过流保护。其次是在高压配电变压器实施保护设计时，由于变压器的高压侧过流保护对低压侧的母线的灵敏系数规定之后，变压器的低压和高压侧的断路器和短路器上均应设置相应的过流保护装置，若低压侧的母差保护校验停运开关故障和故障拒动等故障时，就可以利用这一装置给低压侧的母线实施后备保护和主保护。但是为了避免弧光短路等非金属性的故障时，导致阻抗保护的灵敏度不足情况的出现，我们就应在高压侧设置保护变压器热稳定的过流保护，从而更好地结合变压器热稳定的要求，对其整定值进行确定。最后是当相间后备保护按远后备原则配置时，应躲过被保护变压器所连接相邻线路发生一相断线时流过保护安装处的负序电流，并与相邻线路零序电流保护的后备段在灵敏度上配合，以防止负序过电流保护非选择性动作[3]。

3 结束语

综上所述，在整个配电变压器运行中，继电保护设计是否科学合理将直接对整个电力系统的安全高效运行带来影响，所以为了确保继电保护设计的科学合理性，作为新时期背景下的继电保护设计人员，必须切实掌握其设计内容，在日常工作中切实加强有关专业技术知识的学习，尽可能地确保配电变压器的继电保护设计的科学性，从而采取有效的设计措施，切实掌握其设计要点，尤其是应加强差动保护设计工作的开展，才能更好地强化瓦斯保护设计和过流保护设计，从而最大化的确保配电变压器运行的高效性，提高电力服务水平。

参考文献

[1]陈良杰.对电力变压器继电保护设计的探讨[J].通讯世界，2014，24：210-211.

[2]周海鲲.配电变压器继电保护设计[J].中国新通信，2015，09：123.

[3]周帆.关于配电变压器的继电保护的探讨[J].科技创新与应用，2012，16：52.