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電力變壓器繼電保護范文1

關鍵詞 電力變壓器；繼電保護

中圖分類號：TM41文獻標識碼： A

前言

在電力系統的運行中，繼電保護裝置處于非常重要的地位，這就要求相關的企業和工作人員要加強對其工藝和技術的設計，保證其在電力系統運行中的作用。

一． 電力變壓器不正常狀態

變壓器的不正常運行狀態主要有：變壓器外部相問短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點過電壓；負荷超過額定容量引起的過負荷；油箱漏油引起的油面降低或冷卻系統故障引起的溫度升高。此外，對大容量變壓器，由于其額定工作時的磁通密度接近于鐵芯的飽和磁通密度，在過電壓或低頻率等異常運行方式下，還會發生變壓器的過勵磁故障。這些不正常的運行狀態會使繞組、鐵芯和其他金屬構件過熱，威脅變壓器絕緣。

二． 電力變壓器繼電保護裝置配置原則

在電力系統運行中，當電力系統發生故障或異常工況時，繼電保護裝置應實現在最短時間和最小區域內，自動將故障設備從系統中切除，或發出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響。其配置原則如下：

（一）.對由外部相間短路引起的變壓器過電流，根據變壓器容量和運行情況的不同以及對變壓器靈敏度的要求不同，可采用過電流保護、復合電壓起動的過電流保護、負序電流和單相式低電壓起動的過電流保護或阻抗保護作為后備保護、帶時限動作于跳閘。

（二）.當在變壓器油箱內部發生故障（包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經電弧電阻的接地短路）時，由于故障點電流和電弧的作用，將使變壓器油及其它絕緣材料因局部受熱而分解產生氣體，它們將從油箱流向油枕的上部。當故障嚴重時，油會迅速膨脹并產生大量的氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。因此，變壓器應安裝瓦斯保護裝置。

（三）.對于6.3MV?A 及以上的常用工作變壓器和并列運行的變壓器，10MV?A 及以上廠備用變壓器和單獨運行的變壓器，以及2MV?A 及以上用電流速斷保護靈敏性不滿足要求的變壓器，應裝設差動保護裝置。對高壓側電壓為330kV 及以上的變壓器，可裝設雙重差動保護裝置。

三 電力變壓器繼電保護裝置設計方案

（一） 瓦斯保護

為反應變壓器油箱內部各種短路故障和油面降低， 對于0.8MVA及以上的油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護。瓦斯保護是變壓器的主要保護， 它可以反映油箱內的一切故障。包括：油箱內的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關接觸不良或導線焊接不良等。瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結構簡單，但是它不能反映油箱外部電路（如引出在線）的故障，另外，瓦斯保護也易在一些外界因素的干擾下誤動作， 所以不能作為保護變壓器內部故障的唯一保護裝置。

（二） 差動保護設計

變壓器差動保護動作電流設計原則是將變壓器兩側的電流互感器二次側按正常時的“環流接線”，當變壓器正常運行時，差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器（CT）的二次電流之差，它近于0，差動繼電器不動作，保護也不會動作。即在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時，差動保護不應動作。由于高性能計算機芯片的出現，在變壓器1 套保護裝置中包含主保護、各側全部后備保護的2 套主變壓器微機型保護裝置已開發，并得到廣泛應用。因此，為反應電力變壓器引出線、套管及內部短路故障，對高壓側電壓為330kV 及以上的變壓器，可裝設雙重差動保護，達到反應變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯差動保護或電流速斷保護作為主保護，瞬時動作于斷開各側斷路器的目的。雙重差動保護裝置中，CT 的二次繞組分配可以按下列方法進行設計：將第1 套保護電流回路接原差動保護CT 二次繞組，即接獨立CT，旁代時需切換；第2 套保護接原后備保護CT 二次繞組，即接主變套管CT，旁代時不需切換。雖然旁代時第2 套保護對降壓變壓器的高、中壓側來說，其保護范圍不包括獨立CT 到變壓器套管的引線，縮短了差動保護范圍，但可以保障旁代時2 套保護都在運行。這樣當變壓器正常運行或外部故障時，差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之差接近于0（實際為由多種原因引起的不平衡電流，由于不平衡電流小）差動保護不動作，保護也不會動作。當變壓器內部（包括變壓器與電流互感器之間的引線）任何一點故障時，差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之和為故障點短路電流，大于繼電器動作電流，繼電器動作，跳變壓器各側斷路器切除故障，同時發動作信號，起到保護作用。

（三）過電流保護設計

圖一過電流保護示意圖

如圖一所示，為反應變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內部故障時，作為差動保護和瓦斯保護的后備保護，變壓器應裝設過電流保護。過電流保護通常是指變壓器啟動電流按躲開最大負荷電流來整定的一種保護裝置。它主要在其各側母線故障時起作用，特別是中、低壓側母線的故障。主要分為以下3 種情況：

1.低壓變壓器過電流保護設計

變壓器低壓側一般采用三相式三卷變壓器，高、中壓側的阻抗保護很可能對壓側短路起不到保護作用，不能滿足作為相鄰元件后備保護的要求，這時可以同時在其高、中壓側均裝設復合電壓閉鎖過流保護及零序方向過電流保護與間隙保護，低壓側裝設復合電壓閉鎖過流保護。復合電壓閉鎖過流保護裝置的電流元件應按大于變壓器的額定電流整定，即

I=K1/K2×I0（1）

K1 為可靠系數，取1.2-1.3 ；K2 為返回系數，取0.85 ；I0 為變壓器的額定電流。同時，為了正確反映各側的不對稱短路殘壓，此裝置還應安裝一套低電壓鎖閉元件。電壓元件的動作電壓應低于運行中可能出現的最低工作電壓，如大容量電動機啟動引起的電壓降低等，其計算如下：

U=U0/K1×K2（2）

U0 為校驗點故障時，電壓繼電器裝設母線上的最大殘壓；K1 為可靠系數，取1.2-1.25 ；K2 為返回系數，取1.15-1.2。

2.高壓變壓器的保護設計

如果變壓器高壓側的過電流保護對低壓側母線有規定的靈敏系數時，則在變壓器低壓側斷路器與高壓側短路器上可配置過電流保護裝置，當低壓側母差保護校驗停運或故障拒動及開關與TA間故障時，此裝置成為低壓側母線的主保護及后備保護。但是，如果短路為非金屬性的，經弧光短路時，阻抗保護可能靈敏度不足或整定延時長于2.0s。因此，最好在高壓側設一個保護變壓器熱穩定的反時限過流保護，其整定值應由變壓器的熱穩定要求決定。

3.對于負序過電流的保護設計

在負序保護作為信號發射使用的時候，因為斷路在合閘的時候三相并非同時，在整個電力系統的起動過程中大電流以及過流過程引起電流互感器的不平衡以及相鄰近設備發生相間短路故障時都會引起較大的負序電流，可用延時來躲過。因此，動作時間應大于相鄰設備的速斷保護動作時間與斷路器的分閘時間之和。當負序保護作為相間短路保護的后備保護時，即投跳閘時，動作時間應大于相鄰設備及本設備的相間后備保護的動作時間。

結束語

綜上所述，做好電力運行中變電器繼電保護裝置的設計，保證電力系統安全正常高效的運行。促進我國電力事業的發展。

參考文獻

[1]裴斌，呂勇. 探討電力變壓器的繼電保護設計[J].城市建設理論研究，2014, (15).

電力變壓器繼電保護范文2

關鍵詞：電力變壓器繼電保護電流保護氣體保護差動保護

中圖分類號：TM411 文獻標識碼： A 文章編號：

1 引言

電力變壓器是供配電系統中最重要的電氣設備，它的故障將對供配電系統的正常運行造成嚴重的影響，同時大容量的變壓器也是十分貴重的器件，因此對電力變壓器的下列故障及異常運行方式，應裝設相應的保護裝置：繞組及其引出線的相同短路和中性點直接接地側的單相接地短路；繞組的匝間短路；外部相間短路引起的過電流；中性點直接接地電力網中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓；過負荷；油面降低；變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統故障。

對于高壓側為6～10kV的車間變電所主變壓器來說，通常裝設有帶時限的過電流保護。如果過電流保護動作時間大于0.5～0.7s，那么還應裝設電流速斷保護。容量在800kV•A及以上的油浸式變壓器和400kV•A及以上的車間內油浸式變壓器，按規定就裝設瓦斯保護，又稱氣體繼電保護。容量在400kV•A及以上的變壓器，當數臺并列運行或單臺運行并作為其他負荷的各用電源時，應根據可能過負荷的情況裝設過負荷保護。過負荷保護及瓦斯保護在變壓器內部有輕微故障時，動作于信號，而其他保護包括瓦斯保護在變壓器內部有嚴重故障時，一般動作于跳閘。

對于高壓側為35kV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來說，也應裝設過電流保護、電流速斷保護和瓦斯保護；在有可能過負荷時，也需裝設過負荷保護。如果單臺運行的變壓器容量在10000kV•A及以上或并列運行的變壓器每臺容量在6300kV•A及以上時，則要求裝設縱聯差動保護來取代電流速斷保護。

2 變壓器的電流保護

變壓器的過電流保護

變壓器的過電流保護主要對變壓器外部故障進行保護，也可作為變壓器內部故障的后備保護。變壓器過電流保護的組成、原理與線路過電流保護的組成、原理完全相同。變壓器過電流保護動作電流的整定計算公式與線路過電流保護的基本相同，只是式中的取為（為變壓器的額定一次電流）。變壓器過電流保護的動作時間按“階梯原則”整定，與線路過電流保護完全相同。但是對車間變電所（電力系統的終端變電所），其動作時間可整定為最小值（0.5s）。

變壓器過電流保護的靈敏度，按變壓器低壓側母線在系統最小運行方式下發生兩相短路時的高壓側穿越電流值來檢驗，要求Sp1.5。

變壓器的電流速斷保護

變壓器的電流速斷保護主要是對變壓器的內部短路故障進行保護。其組成、原理與線路的電流速斷保護完全相同。變壓器電流速斷保護動作電流的整定計算公式也與線路電流速斷保護的基本相同，只是式中的取為低壓母線的三相短路電流周期分量有效值換算到高壓側的短路電流值，即變壓器電流速斷保護的速斷電流按不小于低壓母線三相短路電流周期分量的有效值來整定。

變壓器電流速斷保護的靈敏度，按其保護裝置裝設處（即高壓側）在系統最小運行方式下發生兩相短路的短路電流Ib來校驗，要求Sp1.5。

變壓器的電流速斷保護，與線路電流速斷保護一樣，也有“死區”。彌補死區的措施，也是配備帶時限的過電流保護。

變壓器的過負荷保護

變壓器過負荷保護的組成、原理與線路的過負荷保護完全相同。其動作電流的整定計算公式與線路過負荷保護的基本相同，只是式中的取為變壓器的額定一次電流。

3 變壓器的氣體保護

變壓器的氣體保護即為氣體斷電保護，又稱瓦斯保護，是保護油浸式電力變壓器內部故障的一種基本的繼電保護裝置。

氣體保護的主要器件是氣體繼電器。它裝設在變壓器的油箱與儲油柜之間的連通管上。為了使油箱內產生的氣能夠順暢地通過氣體繼電器排往儲油柜，變壓器安裝應取1%～1.5%的傾斜度；而變壓器在制造時，連通管對油箱頂蓋也有2%～4%的傾斜度。

氣體繼電器主要有浮筒式和開口杯式兩種類型，現在廣泛應用的是開口杯式。在變壓器正常運行時，氣體繼電器容器中的上、下開口油杯都是充滿油的；而上、下油杯因各自平衡錘的作用而升起，此時上、下兩對觸點都是斷開的。

當變壓器油箱內部發生輕微故障時，由故障產生的少量氣體慢慢升起，進入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。此時上觸點接通信號回路，發出音響和燈光信號，這稱之為“輕瓦斯動作”。

當變壓器油箱內部發生嚴重故障時，由故障產生的氣體很多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過連通管進入儲油柜。大量的油氣混合體在經過氣體繼電器時，沖擊擋板，使下油杯下降。此時下觸點接通跳閘回路（通過中間繼電器），使斷路器跳閘，同時發出音響和燈光信號（通過信號繼電器），這稱之為“重瓦斯動作”。

4 變壓器的差動保護

前述線路及變壓器的各種保護有一個共同的特點，就是動作參數的整定必須與相鄰元器件的保護相配合，因此就不能快速切除被保護線路末端附近的故障，這在高壓電網中往往不能滿足系統穩定性的要求，對發電機、變壓器等貴重電氣設備也不能滿足快速切除故障以減輕損失和避免事故擴大的要求。

而變壓器差動保護，從原理上不反應相鄰元器件上發生的故障，因而不需與相鄰元器件的保護配合，所以可實現保護范圍內全范圍速動。

差動保護分縱聯差動和橫聯差動兩種形式，縱聯差動保護用于單回路，橫聯差動保護用于雙回路。

變壓器的差動保護主要用來保護變壓器內部以及引出線和絕緣套管的相間短路，并且也可用來保護變壓器內部的匝間短路，其保護區在變壓器一、二次側所裝電流互感器之間。縱聯差動保護是利用比較被保護元器件各側電流的幅值和相位原理而構成的。

參考文獻：

[1]江文 許慧中 供配電技術[M] 北京：機械工業出版社 2005

[2]夏國民 供配電技術[M] 北京：中國電力出版社 2004

電力變壓器繼電保護范文3

【關鍵詞】電力變壓器；繼電保護；可靠性研究

0前言

在電力系統中，電力變壓器具有重要的作用，是構成電力系統的重要組成部分，承載著整個電力系統的輸配電任務。如果電力變壓器發生故障，會直接影響電力系統的正常工作，并且會嚴重威脅供電的可靠性。繼電保護系統，是保證電力變壓器安全運行的基本裝置，通過對變壓器工作元件的有效檢測及監控，能夠及時發現電力變壓器的故障點，有效防止了故障的擴大化，保證了電力系統運行的安全穩定性。電力變壓器的可靠性研究，是電力系統運行的重要指標。

1電力變壓器繼電保護可靠性的概念

對于一個電力變壓器系統而言，必須確保繼電保護的可靠性，是確保電力系統正常工作的重要影響因素。通常情況下，電力變壓器的繼電保護可靠性是指在一定的時間范圍內，系統元件及設備都處于安全運行的狀況，能夠實現電力變壓器規定的各種功能。繼電保護的可靠性，主要包括了系統發生故障時的失效數據處理，為異常工作區域的檢測和消除提供依據，有效避免了元件的損壞，防止電力故障區域對鄰近區域的供電產生影響，是一種系統可靠性的準確測評，協調了系統的經濟型和可靠性。電力繼電器的可靠性涉及到整個繼電保護的裝置，能夠對繼電保護裝置規定范圍內的故障進行快速檢測，實現了短時間和小區域的故障排查。因此，繼電保護可靠性已經成為現代電力繼電器中應用的技術性手段，為電網系統的安全、穩定工作提供了基本的保障，防止了電力事故給社會和人們帶來的負面影響。

2電力變壓器繼電保護裝置的工作狀態

電力變壓器繼電保護裝置的工作狀態，主要包括檢修狀態、調試狀態、、檢修狀態、正常工作狀態、誤動作狀態、拒動作狀態。檢修狀態是針對裝置本身做檢查的時候的一種功能，沒有后臺或遠傳信號功能。調試狀態和檢修狀態差不多，是對裝置進行設置或改動程序時用到的一種狀態，裝置本事具備的功能不會工作。正常工作狀態時，如果電力變壓器發生故障的情況下，保護裝置就會發出跳閘指令或信號提示，開關元件將會跳閘。誤動作狀態，是在繼電保護元件本來不應該發生的動作，產生的一種錯誤動作狀態。拒動作狀態，則是在繼電保護裝置正常工作時，元件發生故障，系統將會拒絕動作的一種狀態。

3電力變壓器中繼電保護裝置可靠性的分析

在電力系統中，繼電保護系統是為了提高電力變壓器工作性能而安裝的各種裝置，也就是說，繼電保護的基本屬性是一種電機裝置。繼電保護裝置是由測量元件、執行保護工作的設備、邏輯裝置和定制調整部分構成的，這四部分相輔相成，共同完成電力變壓器的檢測工作，保證了電力變壓器順利完成供電任務。繼電保護可靠性，對于電力系統是不可或缺的，具有重要的作用。如果繼電保護裝置不能夠正常工作，那么電力系統將會受到嚴重的影響，將會造成社會的重大損失，很可能誘發嚴重的安全事故。電力變壓器繼電保護系統的可靠性判斷，包括了裝置本身是否正常工作，還包含很多綜合因素，例如故障的原因、性質、規律和產生的方式，結合以上因素，能夠準確的判斷出繼電保護裝置的可靠性。

4提高電力變壓器繼電保護可靠性的措施

4.1加強繼電保護可靠性的驗收

驗收環節是電力變壓器繼電保護的基礎性工作。通過對電力變壓器繼電保護系統的驗收，能夠保證繼電保護工作的完善進行，進一步確保電力系統運行的安全、穩定性。我國的電力變壓器系統中，繼電保護工作的驗收環節，首先是工作人員完成繼電保護的調試工作，然后進行專業的驗收，嚴格的執行繼電保護裝置的檢查工作，檢查合格后，需要填寫繼電保護裝置的驗收單，最后，將驗收單交由檔案工作人員進行存檔。繼電保護的驗收工作是在廠部的監督下，由各項專門的工作人員完成相應的驗收項目。如果遇到繼電保護裝置發生變動，需要將變動情況統計，經過相關負責人的確認、簽字后，進行存檔工作，方便以后進行查詢。只有在電力保護系統的試運行合格后，才能夠進行電力保護系統程序參與到具體的電力變壓器系統工作過程中。

4.2對繼電保護裝置可靠性進行仔細的巡檢

采取必要的預防工作，能夠有效避免電力系統的安全問題。因此，我國電力系統的管理中，需要對繼電保護裝置進行必要的日常監測和維護工作，能夠及時發現裝置中存在的安全隱患，能夠在安全事故發生之前將裝置的故障排除，避免了電力系統的安全事故的產生。可以看出，繼電保護裝置的仔細巡檢十分重要，其中，包括對二次回路的巡檢，都能夠預防電力變壓器繼電保護裝置的故障產生。檢查工作的主要內容包括：裝置的開關是否良好，設備的指示燈是否正常工作，報警裝置是否完好，繼電器接口是否存在松動，二次回路是否有發熱現象，二次回路系統是否完整。以上繼電保護裝置的巡檢工作，要求工作人員具有強烈的責任感，保證仔細、全面的進行巡檢任務。

4.3完善繼電保護可靠性的技術水平

隨著我國科學技術水平的快速提升，材料不斷更新換代，變壓器的容量也大幅度的增加，對電力變壓器繼電保護系統可靠性提出了更高的要求。我國的繼電保護裝置呈現了自動化水平越來越高的趨勢。在電力系統中，微處理技術也得到了開發和利用，其中主要包含了監控和數字保護兩種設備，經過微處理技術，繼電保護可靠性得到了進一步的完善，具有更加優異的使用性能，已經替代了傳統的電流電壓互感器裝置。在電力變壓器繼電保護裝置中，要完善設備的技術水平，提高繼電保護系統的安全保護功能，進而保證了繼電保護的可靠性。

4.4組織工作人員的專業技能培訓

科學技術的發展，推動了材料和裝置的更新換代。工作人員的綜合素質直接決定了繼電保護工作的質量。通過組織工作人員進行定期和不定期的專業技能培訓，不斷更新工作人員的知識體系，帶動全體員工的積極、努力、用心的完成分內的工作。主要的方法有：組織工作人員觀看相關的網絡教學視頻；邀請專家進行繼電保護工作的講座；開設專門的繼電保護講解課堂；組織比賽，進行等級評定等。工作人員的技術培訓，是提高工作人員技術水平的主要途徑。同時，還要建立績效考核制度，激發工作人員的積極性和使命感，不僅可以有效的提高繼電保護工作的質量，還能夠防止人為因素產生的不必要損失，是提供工作人員綜合素質水平的有效措施。保證了工作人員的技能水平和綜合素養，可以促進繼電保護可靠性的科學管理。

5結語

綜上所述，要想保證電力系統的正常工作，必須要求繼電保護系統具有一定的可靠性。在科學技術發達的前景下，電力變壓器也得到了快速的發展，電力變壓器的繼電保護系統要追隨時展的步伐，調整繼電保護管理手段，通過加強繼電保護可靠性的驗收，對繼電保護裝置可靠性進行仔細的巡檢，完善繼電保護可靠性的技術水平，組織工作人員的專業技能培訓，提高電力變壓器繼電保護可靠性，完成繼電保護系統的高質量管理，有效控制電力系統的故障發生。

【參考文獻】

［1］金益毅．淺談電力變壓器的繼電保護[J]．硅谷，2010.

電力變壓器繼電保護范文4

[關鍵詞]500kV；電力變壓器；繼電保護

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）40-0107-01

一、500kV電力變壓器的繼電保護裝置概述

繼電保護裝置能夠在電力系統及其元件出現故障問題時，及時檢測到故障并立即觸發報警信號，再由控制系統接收報警信號并進行保護裝置動作，從而實現對故障問題的有效排除，確保系統的正常運行。一般來說，繼電保護裝置的基本性能主要有靈敏性、可靠性、快速性和選擇性等幾種。其中，靈敏性一般是采用靈敏系數來加以表示的，裝置靈敏系數越高，則其反應故障的能力也越好；可靠性是表現在繼電保護過程中，裝置不會發生拒動作；快速性體現在裝置消除異常與故障問題的時間問題上；而選擇性則是在可能的最小的區間內切除故障，以確保設備供電的正常。在供電系統當中，繼電保護裝置在檢測系統運行情況、控制斷路器工作以及記錄故障問題等方面，有著極為重要的作用。

二、500kV電力變壓器繼電保護的相關問題分析

1.500kV電力變壓器的常見繼電保護問題

（1）瓦斯保護。在500kV電力變壓器的繼電保護中，往往容易因變壓器在濾油、加油時未將內部空氣及時排出，而導致變壓器運行過程中油溫升高將空氣逐步排出，引起瓦斯保護信號動作。同時，受到500kV電力變壓器穿越性短路的影響，也易于造成瓦斯保護信號動作。另外，由于內部嚴重故障、油位迅速下降等，也容易引起瓦斯保護動作及跳閘。

（2）差動保護。差動保護主要是通過對500kV電力變壓器的高壓側和低壓側電流大小及相位差別加以利用，從而實現保護。由于差動保護靈敏度相對較高，能夠無延時對各種故障做出選擇性的準確切除，且又具有選擇性好、實現簡單以及區分故障性能好等特點，使得差動保護在當前大多數電路保護中受到廣泛應用。

（3）過勵磁保護。在500kV電力變壓器的工作過程中，若在其高壓側出現500kV的高壓，那么此期間變壓器的磁密度會接近飽和狀態，此時如果有頻率降低、電壓升高等情況出現，將很容易導致變壓器發生過勵磁現象。過勵磁保護便是基于此原理來反映過勵磁引起的過電流，以延長變壓器使用壽命。

（4）過電流保護。電力變壓器過電流保護作為瓦斯保護和差動保護的后備，通常可以根據變壓器的容量以及短路電流的不同情況，進行過電流保護、復合電壓啟動的過電流保護以及負序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護等。其中，過電流保護常用于降壓變壓器；復合電壓啟動的過電流保護通常是在升壓變壓器，或是在過電流保護的靈敏度不夠等情況下方才采用；而負序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護，則在63MV-A及以上大容量升壓變壓器，以及系統聯絡變壓器較為常用。

2.500kV電力變壓器常見故障

一般來說，500kV電力變壓器的常見故障類型主要有兩類，即油箱內部故障和油箱外部故障。油箱內部故障，常見的有高、低壓側繞組間的相間短路，輕微匝間短路、中性點接地系統的側繞組處單相接地短路，鐵芯繞損燒壞等故障。電力變壓器內部發生故障時，往往會產生一些電流及電弧，給繞組絕緣、鐵芯等造成損壞，嚴重時甚至會使變壓器油受熱分解大量氣體，引起爆炸。為此，需要繼電保護及時、有效地對這些內部故障予以切除。油箱外部故障，最常見的有絕緣套管和引出線上發生相間短路、接地短路等。

三、500kV電力變壓器繼電保護問題的解決對策

為了使500kV電力變壓器的正常、穩定運行，保障系統供電的可靠性和整個電網運行的安全性和穩定性，并盡最大限度避免一旦停運給整個電網造成巨大的經濟損失，可以考慮從以下幾個步驟對電力變壓器繼電保護問題進行有效、徹底解決。

1.利用微機及相關信息，處理繼電保護故障

首先，應對微機提供的故障信息加以充分利用，以排除簡單的繼電保護故障；其次，應重視對人為故障的處理，例如在有些繼電保護故障發生后，單從現場的信號指示并無法找到發生故障的原因，可能與工作人員的重視程度不夠、措施不力有關，對于這種情況，需要如實反映，以便分析和避免浪費時間。另外，還應重視對故障錄波和事件記錄的充分利用，包括微機事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號等。通過這些記錄，能夠對一、二次系統進行全面檢查，此時若發現繼電保護正確動作是由一次系統故障所致，則可判斷不存在繼電保護故障處理的問題；若發現故障主要出在繼電保護上，則應該盡可能維持原狀，做好故障記錄，通過制定相應的故障處理計劃后再進行故障處理。

2.合理應用檢查方法

在變壓器繼電保護出現誤動時，可采用逆序檢查法，從故障發生的結果出發，逐級往前查找微機事件記錄及故障錄波等；

在出現拒動時，可采用順序檢查法，通過外部檢查絕緣檢測定值檢查電源性能測試保護性能檢查的順序，進行檢驗調試。另外，在檢查繼電保護裝置的動作邏輯和動作時間時，還可應用整組試驗法來進行。通過短時間內再現故障的方式，來判斷繼電保護發生故障的原因并加以解決。

3.繼電保護常見故障的解決

結合瓦斯故障的處理方式來看，在發生瓦斯保護動作時，可通過復歸音響，密切監視變壓器電流、電壓及溫度，檢查直流系統絕緣接地情況以及二次回路是否存在故障等來排除故障。

若檢查發現瓦斯繼電器內存在氧化，則應即刻排出瓦斯繼電器的氣體，同時收集并檢查氣體，若氣體無色、無臭且不可燃，則變壓器仍可繼續運行；若氣體為白色、淡黃色，并帶刺激味或為灰黑色且可燃，則說明變壓器內部發生故障，需要取油樣化驗其閃點，若其閃點較前次低于5℃以上時，應停運變壓器，并聯系檢修進行內部檢查。

五、結束語

繼電保護是保障電力系統安全、穩定運行的重要裝置。本研究對500kV電力變壓器繼電保護的相關問題以及電力變壓器常見故障進行探討，可以看出，電力變壓器繼電保護問題的處理，除了可以利用微機及相關信息處理之外，還可通過合理正確利用檢查方法和針對性處理等方式加以解決，從而提高繼電保護系統的工作可行性，減少故障問題的發生。另外，在500kV電力變壓器繼電保護中應用差動保護，還能夠較為全面顧及到電力變壓器內外部故障，進一步保障電力系統的安全、穩定運行。

參考文獻：

電力變壓器繼電保護范文5

【關鍵詞】電力變壓器 差動保護 單片機

一、引言

電力變壓器作為發電廠和變電所的主要設備，它的故障將對供電可靠性和電力系統的運行帶來嚴重的影響，針對變壓器內、外部故障和勵磁涌流產生的情況，通過單片機對變壓器進行數據采集、分析、判斷，實現變壓器微機差動保護，系統中采用新型控制算法進行補償調整，解決了正確區分內短路情況和可靠地躲過勵磁涌流的問題，有效提高了微機保護裝置的可靠性。

圖一 系統設計總體框圖

二、系統總體設計

采用ST公司基于ARM-Cortex-M3內核的高性能32位單片機為核心，研究適用于電力變壓器的微機保護系統，同時，對電力變壓器實際運行中可能發生的各種類型故障和不正常運行方式下各種整定原理進行分析判斷，制定具體的軟件保護方案，在現有的變壓器微機保護理論和工程實踐基礎上，在算法以及保護原理上進行一些突破性的研究。

三、系統硬件設計

硬件部分主要包括單片機控制核心模塊、數據采集模塊、開關量輸入和輸出模塊、通信模塊。

（一）數據采集模塊

數據采集模塊從電力變壓器的電流互感器、電壓互感器上取得二次模擬電量，然后經過變換成單片機控制核心模塊能夠處理的數字量。從電力變壓器的互感器上取得的二次數值信息、輸入范圍對STM32單片機不適用，故需要降低和變換，變換后的信號送到模擬低通濾波器濾除高次諧波分量，濾波后信號再次送到互感器，這時互感器二次側的電流、電壓信號已經變成了幅值較小的弱電信號，這個信號經過一定的調理穩壓后就可以得送入單片機主控器進行信號處理。

（二）單片機控制核心模塊

單片機控制核心模塊是微機保護裝置的核心部分，將變壓器電壓、電流、中性點的數據信息送入到stm32單片機，單片機根據當前繼電保護數據庫進行整定計算，通過計算和分析后就可向繼電保護發出故障判別處理信號，執行跳合閘操作。微機差動保護整定原則：①當變壓器內部發生短路故障時，應快速動作跳閘。當出現外部故障伴隨很大的穿越電流時，應可靠不動作。②正常的變壓器發生任何形式的勵磁涌流和過激勵應可靠不動作。故障的變壓器空載投入時，伴隨產生較大的勵磁涌流，此時應可靠動作。

（三）開關量輸入和輸出模塊

（1）開關量輸入

對微機保護裝置的開關量輸入，在變電站、發電廠的設備中例如一個電動機或者是電動門，輸入開關量就是這些設備的接通或斷開狀態的反饋。輸出開關量就是開關這些設備的指令；就像控制繼電器的開關一樣。

（2）開關量輸出

輸出開關量就是開關這些設備的指令，主要包括保護的本地和中央信號，以及跳閘斷路器口等。一般都采用控制小型中間繼電器的方法，為提高抗干擾能力，需加屏蔽和光電隔離。

（四）人機接口單元和通信接口單元

實現人機數據交換和變壓器保護數據的遠程通信。

四、系統軟件設計

為保證電力變壓器數據的質量，對送入到單片機控制核心的信息須通過軟件數字濾波，濾除其中高次諧波分量，然后數據進行相應整定計算和故障分析；在單片機中使用可變比率制動特性的差動過流算法，能很好的區分出變壓器內外部故障；在空載投入變壓器或外部故障切除后恢復供電等情況下，變壓器會產生很大的勵磁涌流，二次諧波分量算法的單片機應用也很好的解決了這個問題。

（一）軟件數字濾波器

繼電保護裝置一般動作在故障發生后的最開始瞬間過程中，這時的電流、電壓信號存在各種誤差、高次諧波、各種暫態分量，所以要獲得精確的結果，可通過單片機執行濾波和運算程序達到濾波的目的。數字濾波的算法有很多種，此系統中采用非遞歸型數字濾波器濾波。

圖二 采樣數據濾波方框圖

（二）變壓器內外部故障的鑒別算法

鑒別變壓器內外部故障是繼電保護的最重要的任務，單片機微機差動保護使用智能算法有效的解決了這個問題，可變比率制動特性的差動過流算法具有獨特的整定保護優勢。

（三）變壓器勵磁涌流的鑒別算法

空載投入變壓器或外部故障切除后恢復供電等情況下，變壓器都會產生很大的勵磁涌流，涌流的存在常常導致差動保護誤動。使用二次諧波分量算法，依據二次諧波電流的信號特征判斷變壓器的勵磁涌流存在與否。

五、總結

變壓器作為電力系統的重要電氣設備，它的安全可靠運行關系到整個電力系統的穩定，根據電力系統被保護變壓器發生故障或不正常運行時的特征差別，配置單片機微機保護以滿足對電力變壓器的繼電保護要求，同時分析解決了變壓器微機保護的干擾等問題，有效提高了微機保護裝置的可靠性。

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電力變壓器繼電保護范文6

關鍵詞：500 kV變壓器 過勵磁 保護特點 效果 方式

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（a）-0023-02

超高壓輸電網絡已經逐漸成為人們生產生活中的重要供電形式，500 kV變壓器的應用也越來越廣泛。500 kV變壓器的工作電壓較大，需要采用有效的措施保障電網運行的安全和穩定，因其工作結構和原理和普通的變壓器有所不同，需要采用一些較為特殊的保護措施，過勵磁就是這樣一種能夠起到良好保護效果的措施。變壓器在實際使用當中，因為不注重對電壓的控制和保護，導致變壓器發生過勵磁事故的情況經常發生，因而需要對過勵磁的自身特點進行全面了解，針對其保護的特點采用相關措施，提高500 kV變壓器的運行效果。

1 過勵磁的內涵

發電機定子電壓的控制，是靠調節轉子勵磁電流的大小來實現的。當定子運行電壓高于額定電壓，稱為過勵磁。過勵磁在電流通過的過程中發揮著重要的調節和控制作用。這種情況在變壓器的使用當中同樣適用。變壓器在進行生產的時候，通常會對變壓器滿載條件下的過勵磁曲線進行整定，當變壓器運行處在過勵磁的條件狀況下，能夠在高電流通過時斷開主變各側斷路器，從而保護整個變壓器的安全穩定。過勵磁能夠起到良好的保護效果，對變壓器的正常使用具有良好的作用和意義。想要有效提高過勵磁保護的實際效果，就需要對勵磁保護的曲線進行整定，這需要在變壓器的基礎之上進行，保證勵磁保護繼電器的勵磁曲線能夠處在變壓器過勵磁曲線的下方。同時還需要注意的是，變壓器自身需要具有耐受勵磁強度的水平，從而能夠起到一定的保護作用[1]。

2 500 kV變壓器過勵磁的工作原理

大型變壓器在正常運作的過程中，都需要安裝過勵磁進行有效保護，《繼電保護和安全自動裝置技術規程》中對過勵磁的裝置有明確規定，超過330 kV變壓器需要安裝過勵磁。500 kV變壓器過勵磁主要是指鐵芯中的磁感應強度超過額定磁感應強度的時候，所發生的勵磁電流急劇增大的異常情況。500 kV變壓器中通過的電流是有一定限度的，當實際運行過程中通過的電流超過了既定電流，將會給變壓器造成較大的負荷，從而影響到變壓器的實際使用情況，嚴重情況下還會出現一些安全事故，威脅到人們的生命財產安全。500 kV變壓器過勵磁的工作情況主要有以下幾個方面：首先，當變壓器內部的鐵芯飽和時，如果漏磁通出現了增加的情況，那么經過油箱和一些金屬結構時會加大渦流損耗。其次，當變壓器的電壓使用時間過長，勵磁電流中的一些鐵芯和金屬構件中渦流損耗將會導致繞組的絕緣發生老化現象，還有可能會導致鐵芯等部件出現變形問題[2]。一旦過勵磁現象經常發生，那么500 kV變壓器內部的絕緣壽命將會減少，影響著變壓器的日常使用，還會埋下一定的安全隱患。500 kV變壓器花費較高，涉及的方面也較多，發生安全事故造成的危害也極其巨大，影響范圍十分廣泛，并且這種變壓器的檢修工作十分困難，因而使用過勵磁進行保護具有必要性。500 kV變壓器出現故障時，過勵磁會發出相關的警告信號，從而進行變壓器切除的應急處理，保證變壓器的運行安全。過勵磁繼電器是500 kV變壓器使用過勵磁保護的重要部位，對于提高變壓器使用效果具有十分重要的意義[3]。過勵磁繼電器的測量原理接線圖如下所示。

3 500 kV變壓器過勵磁的保護特點

3.1 反時限過勵磁保護

500 kV變壓器在實際運行的過程中，系統電壓升高會影響到變壓器產生過勵磁。過勵磁保護的作用較為明顯，在500 kV變壓器的工作中十分重要。變壓器運行時，繼電器反時限特性曲線想要有效發揮過勵磁保護作用，需要保證該曲線能夠停留在過勵磁允許范圍的曲線下方。如果過勵磁的曲線能夠和反時限特性曲線保持相交的狀態，在一定程度上標明變壓器繼電器能夠和過勵磁起到的配合作用效果不夠明顯。500 kV變壓器繼電器的運行時間大于了變壓器自身的運行時間，這就意味著變壓器已經出現損壞之后，繼電器還沒有反應過來，未進行相應的繼電器動作，沒有發揮相應的作用[4]。

3.2 定時限過勵磁保護

500 kV變壓器過勵磁比不超過1.1的時候，變壓器過勵磁產生的情況較少，表明500 kV變壓器穩定運行的時間較長，能夠有效保證供電工作的安全有效進行，為人們提供良好的電力。定時限過勵磁保護主要是對500 kV變壓器的過勵磁設定一定的保護值，當電壓程度超過變壓器能承受的范圍之外時，過勵磁發生保護作用，而如果當變壓器始終保持良好的運行狀態進行工作，過勵磁不會發生相應的動作。變壓器在正常的運行過程中，可以對過勵磁的曲線K值調低一點，這樣能夠起到良好的保護效果[5]。

4 結語

電力資源是當前社會最為重要的能源資源之一，對于人們的生產生活具有重大影響。500 kV變壓器過勵磁常見的保護特點主要有反時限過勵磁保護和定時限過勵磁保護兩種，通過這兩方面的保護措施，能夠有效促進變壓器的良好運轉，提高電力運行的安全性和穩定性。

參考文獻

[1] 許承峰.變電站變壓器過勵磁故障原因及預防[J].技術與市場，2013，20（3）：45-46.

[2] 陳旭，饒勇，殷光武，等.500 kV變壓器過勵磁保護探討[J].中國高新技術企業，2015（17）：136-137.

[3] 康鑫，王亞娟，吳軍.500 kV變壓器保護配置與維護探討[J].陜西電力，2014，42（1）：60-64.