电力变压器继电保护
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电力变压器继电保护范文第1篇
前言
伴随着我国电力工业的快速发展，电网的范围也愈来愈广泛，电网分布情况也是相当紧密：作为电力系统的主要部件―变压器也不断地遭到外界负荷的影响。电力变压器在正常工作中，有时会突发各种类型的毛病，比如超高压输电建设，它的建设根本离不开大型的电力变压器，一旦变压器出现了故障，那么就会直接导致整个电力系统无法正常运转。所以，想要使供电稳定有序，就要控制好电力变压器继电保护装置的功能和作用以及可靠性，并且做出相应的严格设置。
1 电力变压器的故障类型
电力系统运行中，电力变压器作为重要的设备之一，一旦发生故障则会导致电力系统正常的运行受到影响。通常情况下，变压器油箱内部和外部是电力变压器故障易发地区。外部故障通常是由于绕组引出线和绝缘套管发生相间短路或是接地短路所导致的。而内部故障具有较大的危害性，由于短路和线损过程中会有电弧产生，同时油箱内油在受热情况下会有较多气体产生，气体与电弧接触极易导致爆炸的发生。所以一旦电力变压器发生故障，则需要继电保护装置能够快速的反应，准确的排除故障，避免危险的发生。
2 电力变压器继电保护装置配置原则
继电保护装置在电力系统运行过程中发挥着极其重要的作用，一旦电力系统运行过程出现异常情况或是有故障发生，则断电保护装置则会在第一时间内进行动作，将故障部位或是线路进行快速的切断，确保将故障控制在最小范围内，减少由于故障而对电力系统运行所带来的影响。所以加强对继电保护装置进行配置是十分必要的，具体配置原则包括以下几个方面。
2.1 根据变压器的运行情况来采取保护装置
对于6.3MV・A及以上的常用工作变压器和并列运行的变压器，10MV・A及以上厂备用变压器和单独运行的变压器，以及2MV・A及以上用电流速断保护灵敏性不满足要求的变压器，应装设差动保护装置。对高压侧电压为330kV及以上的变压器，可装设双重差动保护装置。
2.2 变压器需要安装瓦斯保护装置
变压器故障时危害最大的即是油箱内部故障，往往是由于匝间短路或是绝缘受到破坏而导致的电弧电阻的接地短路，在这种情况下，故障点则会受到电流和电弧的双重作用，从而导致变压器油与其他绝缘材料在相互作用下会有大量的气体分解出来，而这部分气体会流向油枕的位置，一旦故障点扩大，则会导致油迅速膨胀，从而对油枕上部带来强烈的冲击，在这种情况下，需要对变压器进行瓦斯保护装置的安装。
2.3 采取过电流保护
在对变压器采取过电流保护时有许多种保护选择，具体选择时则需要在外部相间短路引发变压器过电流采取必要的保护，采取哪种过电流保护作为后备保护，则需要根据变压器运行情况、容量及灵敏度的不同来进行。
3 电力变压器继电保护装置设计方案
3.1 差动保护设计
变压器差动保护动作电流设计原则是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（CT）的二次电流之差，它近于0，差动继电器不动作，保护也不会动作。即在电流互感器二次回路端线且变压器处于最大符合时，差动保护不应动作。由于高性能计算机芯片的出现，在变压器1套保护装置中包含主保护、各侧全部后备保护的2套主变压器微机型保护装置已开发，并得到广泛应用。因此，为反应电力变压器引出线、套管及内部短路故障，对高压侧电压为330kV及以上的变压器，可装设双重差动保护，达到反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器的目的。双重差动保护装置的设计中，当变压器正常运行或外部故障时，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接近于0（实际为由多种原因引起的不平衡电流，由于不平衡电流小，因此接近于0）差动保护不动作，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和为故障点短路电流，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，起到保护作用。
3.2 瓦斯保护
变压器瓦斯保护的设置可以有效的实现对变压器油箱内的故障情况进行反应，所以对于0.8MVA及以上的油浸式变压器则需要进行瓦斯保护装置的安装，实现对变压器的保护，虽然瓦斯保护可以对于油箱内的一切故障都可以有效的反映出来，但却无法对油箱外部的电路故障进行反应，而且一旦外部干扰因素较严重，则瓦斯保护也不能正确的动作，所以为了确保变压器的安全，则瓦斯保护装置需要配合其他保护装置一起来实现对变压器装置的保护作用。
3.3 过电流保护设计
过电流保护是变压器绕组过电流及差动保护和瓦斯保护的后备保护，所以必须进行装设，其设计时是需要按照变压器启动电流按照最大的负荷电流来进行整定，作为一种保护装置，其主要在各侧母线故障时能够有效的发挥作用。
3.3.1 低压变压器过电流保护设计
变压器低压侧一般采用三相式三卷变压器，高、中压侧的阻抗保护很可能对压侧短路起不到保护作用，不能满足作为相邻元件后备保护的要求，这时可以同时在其高、中压侧均装设复合电压闭锁过流保护及零序方向过电流保护与间隙保护，低压侧装设复合电压闭锁过流保护。
3.3.2 高压变压器的保护设计
过电流保护装置通常可以设置在变压器低压侧断路器和高压侧短路器上，这样可以有效的保证高压侧的过电流保护对低压侧母线规定的灵敏系数的实现。在这种情况下，一旦低压侧母线保护停运或是故障，则过电流保护装置则会成为低压侧母线的主保护和后备保护。但对于非金属性短路发生时，由于无法达到要求的灵敏度，而且整定也会延时，在这种情况下，则需要设置反时限过流保护，保护变压器具有良好的热稳定性。同时还需要在低压侧或是低压侧的中性线上进行零序电流保护的装设，动作电流设计不宜超过变压器额定电流的百分之二十五。
3.3.3 负序过电流保护设计
断路器在进行合闸时，其三相在合闸的时间上并不是一致的，是分开进行的，这样就会在电力系统起动时有较大的负序电流产生，负序电流主要是由于起动时大电流、过流过程导致的电流互感器不平衡及相邻设备相间短路故障所导致的，为了有效的防治这种情况珠发生，则需要利用延时来避开。这就需要在负序过电流保护设计时，要将其动作时间设置大于其相邻设备的速断保护动作时间与断路器的分闸时间之和，当作为相间短路后备保护时，动作时间也在大于相邻设备及本设备的相间后备保护动作时间。
4 结束语
总而言之，继电保护装置运行的可靠性，需要防止拒动和误动作，由于电力系统中各种电气设备都是由电气线路联系在一起的，任何一个设备出现故障都会对整个系统的运行带来影响，所以需要准确地对继电保护装置进行设置，并对其各项相关定值进行整定，确保其能够在故障发生的第一时间内准确动作，确保系统运行的安全，确保电厂能够正常、可靠的运行，为人们提供良好、稳定的电能供应。
参考文献：
电力变压器继电保护范文第2篇
【关键词】继电保护；电力变压器；运行
1.电力变压器的常见故障和非正常运行状态
绕组及其引出线的相间短路和中性点直接接地侧的单相接地短路；绕组的匝间短路；外部短路引起的过电流；中性点直接接地系统中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；过负荷；油面降低；变压器温度过高或油箱压力升高或冷却系统故障。
2.电力变压器继电保护装置的配置原则
（1）针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器。
（2）应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器。
（3）对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸。
（4）对110kV及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸。
（5）为防御长时间的过负荷对设备的损坏，应根据可能的过负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于信号。
（6）对变压器温度升高和冷却系统的故障，应按变压器标准的规定，装设作用于信号或动作于跳闸的装置。
3.继电保护的特点
3.1可靠性
配置的合理、质量技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证继电保护的可靠性。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当其中一套继电保护装置或任一组断路器失控时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器控制故障。
3.2灵敏性
灵敏性是指设备或线路发生金属性短路时，保护装置的灵敏系数应有一定的水平。对于110kV线路，考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求，通常来说其最末一段零序电流保护的电流暂定值不应大于300A（一次值）。
3.3 速动性
速动性是指为提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等，保护装置应尽快地切除短路故障。一般从装设速动保护（如高频保护、差动保护）、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。
3.4 电变器保护措施
（1）瓦斯保护。瓦斯保护是反应变压器油箱内部气体的数量和流动的速度而动作的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。瓦斯继电器是构成瓦斯保护的主要元件，它安装在油箱与油枕之间的连接管道上。气体继电器的两个输出触点为：一个是反映变压器内部反常情况或较小故障的“轻瓦斯”；另一个反映出严重故障的“重瓦斯”。轻瓦斯起信号作用，能使操作人员迅速发现情况并尽快处理；重瓦斯用于跳开变压器各侧断路器。瓦斯保护动作后，操作人员应从排气口将气体进行收集并分析。保护的原因和故障性质，将根据气体的颜色、数量、化学成分等来决定。
（2）过负荷保护。通常情况下，变压器过负荷是三相对称的，故保护装置只采用一只电流继电器接于一相上，并且经一定时间延长动作于信号。双绕组变压器，过负荷保护应装在主电源侧。单侧电源三绕组降压变压器，若三侧绕组容量相同，过负荷保护装在电源侧；若三侧绕组容量不相同，则只有电源侧和绕组容量较小的一侧装设过负荷保护。两侧电源的三绕组降压变压器或联络变压器，三侧均装设过负荷保护。
（3）过励磁保护。对于高压侧为500kV的变压器的额定磁密近于饱和密度，频率降低或电压升高时容易引起变压器过励磁，导致铁心饱和，励磁电流剧增，铁心温度上升，严重过热会使变压器绝缘劣化，寿命降低，最终造成变压器损坏，故需装设过励磁保护。 [科]
【参考文献】
[1]王玉玮，孙涛，林波.改进电力变压器中硬纸筒的制作[J].中国高新技术企业，2007（15）.
[2]苏海利，梅春雨.电力变压器经济运行分析[J].中小企业管理与科技（上半月），2008（4）.
[3]国内首台超大容量220kV级电力变压器诞生[J].电气制造，2008（4）.
[4]王广云，李桂兰.电力变压器大修组装后电气试验的研究[J].机电产品开发与创新，2009（2）.
电力变压器继电保护范文第3篇
电力变压器是电力系统中非常重要的供电元件，其故障的发生对整个电力系统的正常运行和供电可靠性都会带来严重的影响。同时，电力变压器尤其是大容量的变压器也是十分贵重的元件，必须根据变压器的容量及重要性装设性能优异、工作可靠的继电保护装置。然而据相关资料统计，在2007～2013年期间，我国电力变压器纵差保护共动作1464次，其中误动作或拒动作449次，动作正确率只有69.3%，其继电保护正确率远低于发电机保护和线路保护。因此，有必要加强对电力变压器继电保护动作行为的建模与仿真分析。本文在综合分析电力变压器继电保护特点的基础上，主要探讨和研究了如何利用仿真分析系统，以实现对变压器多种继电保护行为的仿真分析。
一、MATLAB软件简介
MATLAB是目前国际公认的优秀科技应用软件之一，它是以矩阵运算为基础，将计算可视化程序设计融合到交互的工作环境当中，可实现工程计算、算法研究、数据分析、建模和仿真、程序开发等多种功能。随着科技的逐步发展，MATLAB软件也正逐步得以完善，并逐渐发展为一个具有极高通用性，并附带有多种实用工具的运算操作平台。
Simulink则是MATLAB所提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的集成环境，也是结合了框图界面与交互仿真功能的非线性动态系统仿真工具。Simulink可提供多种仿真工具，尤其是其不断扩展的、内容丰富的模块库，不仅能够进行线性和非线性系统的仿真，而且支持多种采样频率系统的放逐者，使不同的系统能以不同的采样频率组合，这样就可以仿真较大和较复杂的系统，这也为电力变压器继电保护动作行为的建模与仿真提供了极大的便利。
本文所分析的变压器继电保护动作行为仿真系统，即主要是采用的Simulink模块对系统进行建模与仿真，整个系统的操作简单，人机界面友好，仿真结果准确、直观，能充分满足对变压器继电保护的故障分析、试验研究、培训教学等多方面的用途。
二、仿真分析系统软件功能概述
本文所分析的电力变压器继电保护动作行为仿真分析系统软件，是基于MATLAB软件中的Simulink模块构建出各类变压器故障模型，并以Simulink模块建模仿真出的故障数据波形与GUI界面相结合，共同构建得到的一款人机界面友好、操作简便的电力变压器继电保护分析软件。
在差动保护分析系统界面中科可实现由GUI界面提供的“参数录入”，使数据信息能够传递到Simulink差动保护模型的变压器参数当中。其中，电力变压器参数主要可通过相关计算软件所得出，再将参数值输入到“保护整定”中，以实现对变压器差动保护动作值的整定。界面中的“故障类型”则主要包括了变压器短路的各类故障情况，例如内部三相短路、内部各两相线路间短路、内部A相接地故障、绕组之间的短路故障等等。当完成了各项参数的录入工作以后，即可点击界面中的“开始仿真”按钮，分析系统即可根据编程得到具体分析结果，并根据变压器的各类短路故障类型进行分析，以判断变压器差动保护动作是否正确。
三、仿真分析系统中模型构建与仿真分析
电源采用“Three-phase soure”模型，电源EN与电源EM的电势相位差10°，其它设置基本相同；变压器T采用“Three-phase transformer”模型，并选种饱和铁芯，为了简化仿真，可设定变压器两侧的绕组接线方式相同，电压等级也相同；三相电压电流测量模块UM、UN将在变压器两侧测量得到的电压、电流信号转变为Simulink信号，相当于电压、电流互感器的作用；三相断路器模型QF1和QF2分别用于控制变压器的投入，故障模块Fault1和Fault2则分别用于仿真变压器保护区内故障和区外故障。
变压器差动保护的建模与仿真。变压器空载合闸时励磁涌流的仿真。仿真分析系统利用图3中模型分析三相变压器空载合闸过程时，设置三相断路器模块QF1的切换时间为0s，仿真时间为0.5s，仿真算法为Ode23t。三相断路器模块QF2、故障模块Fault1和Fault2在仿真中均不动作（设置其切换时间不大于仿真时间即可）。为了观察变压器合闸时的励磁涌流，系统在图3中所示的模型中添加了示波器模块，为了便于对励磁涌流进行谐波分析，示波器模块的参数应进行相应设置。
将电源EM的A相位初相位设置为0°后运行仿真，即可得到变压器空载合闸后的三相励磁涌流的波形。对仿真结果分析可知，可以明显观测得到变压器励磁涌流具有以下特点：包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧；包含有大量的高次谐波；波形之间容易出现间断。仿真分析系统为了有效比较合闸时励磁涌流与短路电流的大小，设置有故障模块Fault1，使电路在0.25～0.45s之间发生三相短路，再进行运行仿真，即可得出：在本次仿真中，A相空载合闸时的励磁涌流峰值相比短路电流要稍小，而B、C相空载合闸时的励磁涌流峰值要比短路电流大。通过仿真分析，可实现对变压器差动保护中短路故障电流和励磁涌流的有效区分。
变压器绕组内部故障的仿真。如果只是利用图3中的模型，是无法进行变压器绕组内部故障仿真的，为了有效解决这一问题，可将图3中的三相变压器模型改变为三个单相变压器，并在系统变压器属性框中选中“三绕组变压器”，从而构建出具有一个初级绕组、两个次级绕组的单相变压器（两个次级绕组首尾相连，当作一个次级使用）。初级绕组和次级绕组可按照三相变压器的接线组别进行连接，次级绕组的额定电压、电阻和电感的参数可灵活调整以便进行变压器内部故障的仿真，故障点可设置于两个次级绕组的连接线上，也可设置于绕组首段，新的仿真模型如。
经过这样设置处理后，即可进行变压器内部整个绕组的单相接地、两相短路、两相接地短路、三相短路等故障的仿真分析。在分析过程中，可设置两个次级绕组的参数相同，并设置三相断路器模块QF1、QF2的切换时间均为0s，故障模块为Fault1，使电路在0.3s～0.5s之间发生AB相间短路，故障模块Fault2不动作，再运行仿真，即可得到变压器绕组50%处发生两相短路故障时的电流波形图。
本文结合实际工作经验，探讨和研究了一种基于MATLAB软件，所开发设计的可实现多种电力变压器继电保护行为的仿真分析系统，并利用MATLAB软件中的Simulink模块，主要构建出了变压器差动保护中的各类仿真模型，并对各个保护模型在不同故障类型下进行了仿真与分析，通过仿真所得出的结果也与继电保护的实际理论相一致，这也证实了该系统建模与仿真的正确性。
（作者单位：国网四川省电力公司技能培训中心）
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电力变压器继电保护范文第4篇
关键词：继电保护；供电系统；电力变压器故障
中图分类号：TM77 文章标识码：A文章编号：
一、引言
在供电系统中，输送电力的设备中最重要的是电力变压器，电力变压器一旦出现故障会直接影响设备的工作与区域用电，危害电力系统的安全持续运行，造成一定的经济损失。电力变压器工作时一般都是二十四小时连续工作，工作强度非常大，通常会出现故障，尤其是大容量变压器出现故障，对整个电力系统的影响更为严重。随着核电、水电等供电系统快速发展当今社会，对供电系统的安全稳定运行提出了更高的要求，需要更好的继电保护。因此，要增强电力变压器继电保护装置的安全与功能，确保电力系统得以安全稳定运行。
二、电力变压器常见故障
电力变压器在运行过程中，一般常出现的故障主要分为内部故障和外部故障两种。内部故障的危险性要大于外部故障，曾有内部故障在严重情况下导致变压器油箱爆炸，造成整个供电系统瘫痪。电力变压器常见的故障主要分为芯体、变压器油、磁路等方面的故障。芯体故障主要就是集中在绝缘层老化或者线圈受潮导致的短路方面，短路会使绕组造成的机械损伤，影响变压器的使用。变压器油故障主要是绝缘油长时间的高温运行，导致氧化或吸收空气中的水分使绝缘性能下降，进而导致一定的闪络放电情况。也有部分的变压器油故障是由于油泥沉积阻塞油道，进而使变压器的散热性能变差，长时间运行导致危险发生。磁路故障是变压器最常见故障，磁路的芯体绝缘老化，导致漏磁漏电情况，或磁路的螺丝碰接铁芯导致磁路不能正常工作，或压铁松动引起电磁铁振动和噪声等。这些故障有的能够通过异常现象发现并及时排除，但更多的是隐形故障，平时很难发现，使在变压器故障状态运行是很危险的，需要及时的发现并且排除故障。
三、继电保护
（一）继电保护的特点与要求
继电保护装置是目前人们采用的最普遍的装置，自继电保护装置应用开始，短时间内就得到广泛利用，主要是由其特点决定的。继电保护的特点是可靠性高、
实用性强，并且能够实现远程监控。继电保护应用的装置是配置合理并且科学技术含量高的继电保护装置。继电保护的信息管理技术采用方法库与数据库，整个信息管理系统由传统的分散式传输转变为集中式运输。各种新技术与新系统的使用使继电保护的可靠性增强。继电保护信息系统的应用，使供电系统中出现的实际问题，能够通过系统有效的对各个部分中的各类数据及时使用和共享，更方便工作人员的操作，因此继电保护的实用性也得到增强。随着电子技术与信息化技术在各个领域的推广与应用，供电系统也及时的根据实际情况采用了新的信息化技术。通过电子信息技术的应用，能够对供电系统的电力变压器的运行状态，进行二十四小时无人监控。最先进的是通过运行状态分析，能够发现电力变压器的隐形故障，及时的在大的故障产生前把隐形故障排除，保障了供电系统的安全平稳运行，减少了经济损失。
现代的继电保护虽然有着非常好的优势，但是对装置的要求更高，没有好的继电保护装置，继电保护的特点与性能就不能完全发挥。继电保护装置最基本的要求就是灵敏性与可靠性。供电系统一般要求继电保护装置的设计原理、整定计算、安装调试等全部要正确无误，还要求组成继电保护装置的各元件的质量可靠。继电保护装置也需要定期的进行运行维护检查与保养，尽量提高供电系统变压器继电保护的可靠性。
（二）继电保护措施
1.瓦斯保护
瓦斯保护是供电系统电力变压器油箱的主要保护措施，能够在变压器油箱发生内部故障的时候自动启动。变压器油箱内部发生故障一般会引起油面降低，瓦斯继电器的能够平衡锤的力矩会发生变化而降落，从而接通上下触点，自动发出报警信号。供电系统的电力变压器发生突发性的严重事故的时候，也会有相应应对措施。变压器的最严重故障为油箱漏油，油箱漏油会使变压器发生爆炸，导致整个供电系统瘫痪。漏油使电力变压器的液面会发生较大的变化，继电器的上下触点也能够接触，初步实现自动报警。随着漏油的继续，油位降低到一定数值，继电器能够自动跳闸保护整个供电系统，避免大的损失产生。供电系统的电力变压器大多在0.8MVA以上，都应该配备瓦斯保护装置。
2.差动保护
供电系统的变压器内部引出线短路，绝缘套管相间短路故障发生时，变压器内的匝间出现问题时，继电系统都会及时启动电流速断保护。电流速断保护的主要优势是能够准确的定位故障发生的位置，及时分析出发生故障的类型，然后马上调用内部已经编订好的程序，根据故障的情况发出相应的预警措施。如果故障程度比较轻，差动保护可以预警后并延长故障继续发生的时间，为专业人员的维修提供一定的时间差，同时差动保护还可以利用已经编好的程序，对小型故障进行自动的排除等。如果故障程度比较严重，差动保护会直接报警并且断电，避免短路后经济损失情况的发生。由于差动保护具有以上的优势，目前供电系统广泛采用该技术，它将成为未来继电保护的一种趋势。
3. 过电流保护
过电流保护是作为瓦斯保护和差动保护后备保护，可以准确反应出变压器短路所导致的过电流。过电流保护装置一般是装在电力变压器的电源侧，并且根据变压器的要求装配不同的保护装置。升降压变压器处可以装配复合电压起动的过电流保护，大接地电流系统中，可以在变压器外部装配零序电流保护，作为主变压器保护的后备保护。过电流保护的具体启动方式应该根据相配备的变电器的相应数据进行合理选择，没有统一的标准，可以根据供电系统的不同需求装配不同的 过电流保护装置。
4.过励磁保护
现代供电系统由与工作电压过高，电力变压器的额定磁密接近饱和。频率降低时与电压升高时，变压器都很容易出现过励磁，导致铁心的温度上升影响绝缘性能。安装励磁保护装置，可将变压器的过励磁引起的过电流反映出来，从而可防止变压器绝缘老化，提高变压器的使用效能。
5.过负荷保护
过负荷保护能够反应变压器正常运行时所出现的过负荷情况。过负荷装置仅在变压器有可能过负荷的情况下才装设，通常能够检测出过负荷的信号。它的基本工作原理为：一相上进行一个电流继电器的装设，并经过一定时间延长动作于信号来进行过负荷保护
四、结论
供电系统的电力变压器由于运行时的各种因素产生故障，对供电系统的安全与稳定造成影响。许多隐性的故障人工排除比较困难，突发性的严重故障会造成巨大的经济损失，必须要有好的继电保护促使才能避免损失。而事实证明，继电保护装置措施可以改善变压器严重故障发生概率，对于隐性故障能够起到报警作用。研究和应用继电保护措施，可以促进供电系统的稳定与安全。
参考文献：
[1] 丁永生. 10kV供电系统中变压器继电保护分析[J],中国新技术产品,2009（23）
电力变压器继电保护范文第5篇
关键词：大型水电厂；发电机；变压器；继电保护；保护原理；电力设备 文献标识码：A
中图分类号：TV734 文章编号：1009-2374（2016）26-0116-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.056
发电机是生产电的核心，变压器是完成电力输出与使用的核心。二者在整个电力系统中都有着非常重要的地位与作用。重视发电机和变压器的继电保护，是维持二者正常工作的必要措施，是维护电力系统正常运作的必然要求。
1 发电机变压器继电保护的必要性与方式
1.1 发电机继电保护的必要性与方式
对发电机进行继电保护最为根本的目的是为了维持发电机的正常运作，以保证正常的电力输出，维持整个电网稳定运行。发电机的继电保护具有安全性、选择性、迅速性、可靠性和灵敏性五大性能。当发电机出现故障时，继电保护装置就会在最短的时间内尽快切除故障机组，不影响周围的线路及发电机运行。在故障排除后，发电机又可以正常地使用。由此可以看出，继电保护不仅是为了维持发电机的正常运行，也是为了保证周围线路及设备的安全，为尽快恢复正常的电力输出提供良好的条件。
发电机的继电保护方式主要有三种，分别是纵差保护、横差保护和接地保护。
纵差保护主要针对于发电机内部出现短路的情况。这种保护方式能够在无延时的情况切断保护范围内的各种短路线路，并同时不影响发电机的过负荷和系统振荡，非常适用于容量在1MW以上的发电机保护中。
横差保护是利用两个支路电流差的反应，来实现对发电机定子绕组匝间短路的情况。该方式主要通过两种接线方式实现：一是在每相装设两个电流互感器和一个继电器，以形成单独的保护系统；二是对于可以引出多个中性点的定子绕组，通过在各中性点引出线处增设零序电流互感器的方法，构成单元件横差或多元件横差保护。单相接地保护主要有四种实现方式，分别是发电机定子绕组单相接地、利用零序电流构成定子接地保护、利用零序电压构成定子接地保护或利用三次谐波电压构成定子接地保护。
1.2 变压器继电保护的必要性与方式
变压器是电力系统中一个重要的元件，对维持整个电力系统的正常运行有着非常重要的影响。不同地区对于用电的要求不同，变压器能够将从发电机发出的统一的电压变成不同的电压输出，以满足不同用户对电力的需求，所以当变压器发生故障，将无法按照各用户的需求提供相应电压的电力，故而造成整个电力使用情况的混乱，甚至是瘫痪。
变压器的继电保护方式主要分为瓦斯保护、电流速断保护、外部相间短路所采用的保护方式、外部接地短路所采用的保护方式、过负荷保护及过励磁保护。外部相间短路一般所用的保护方式为过电流保护、复合电压、负序电流及低电压启动的过电流保护和阻抗保护。由此可见，变压器的继电保护方式非常多，其原因之一是变压器的种类、容量与运行功率等具体情况也不尽相同，因此在选择合理的继电保护方式时一定要符合变压器实际的需求。
2 水电厂发电机变压器的继电保护方式
2.1 水电厂发电机定子接地继电保护的原理
当水电厂发电机中的定子单相接地极有可能会发展成为匝间短路、相间短路和两点接地短路。一旦发生短路，就会影响整个发电机的正常运转，进而影响整个电网系统的正常运行，所以其继电保护通常都是在其中性点设置高阻，即通过接地变压器来限制暂态过电压或以相同的原理建立一个保护系统。当定子绕组单相接地出现故障时，能够对发电机的系统进行100%的保护，如当故障发生时，能够立即反应并进行自动跳闸，以实现保护的目的。
2.2 遵循水电厂继电保护的基本原则
水电厂是将水的位能和动能转化为电能的工厂，因位置、径流的不同，其具体的形式也是不同的。与火电厂不同，大多数水电厂是采用发电机和变压器接线连接的方式，但需要注意的是，大多水电厂的发电机容量都以小型为主（容量在25MW）。一般采用扩大单元接线，将几台小型的发电机共用一台变压器，然后经断路器后并联于母线上。而大型水电厂一般采用单元接线，且大多设置有发电机出口断路器，一般水电厂的发电机和变压器的继电保护配置是分开的，通常采用双套保护
配置。
2.3 合理地配置水电厂继电保护
2.3.1 发电机定、转子保护配置。发电机定、转子保护配置有发电机定子接地保护和转子接地保护。定子接地保护配置的原理是通过基波零序电压实现对发电机85%～95%的定子绕组接地的保护，同时通过三次谐波电压实现对中性点附近的定子绕组接地保护。在进行该继电保护配置时，需要根据零序电压和三次谐波确定各定子的独立出口回路，以适应不同发电机对保护配置的要求。
转子接地保护配置主要是用于当励磁回路一点接地故障时且，发电机并未因此出现故障，但如果继续发生第二点接地就会严重影响发电机的正常运行的情况中。当出现一点接地故障时，继电保护装置测到其具体的位置，计算出测量接地电阻和接地位置，并发出告警信息，运行人员及时采取减负荷、停机等措施。
2.3.2 变压器的继电保护配置。水电厂的变压器分为主变压器和厂用变压器。主变压器的继电保护配置一般是由差动、重瓦斯、低压过流、零序、低压侧接地、轻瓦斯、温度升高和温度过高组成。根据水电厂和主变压器的具体情况，可以适当地加上间隙零序过流和差动速断保护建立一个新的保护配置。将一套工控机作为连接和管理主变压器继电保护配置和厂用变压器继电保护配置的单元管理机，从而简化二者外部的接线流程。
厂用变压器的继电保护中原来装在高压开关柜上的保护配置可以拆除，便于对该保护装置的管理与维护。将之前的保护屏装在主变压器的保护屏旁边，并与之共用一台单元管理机，如此既能有效地实现水电厂变压器的需求，同时也节约了继电保护配置的成本投入。
3 关于水电厂的继电保护发展方向研究
3.1 网络信息化
随着信息化以及用电安全逐步深入人心，人们对水电厂的运行安全要求越来越高。当前的网络信息技术完全能够帮助管理人员及时地发现水电厂中设备的故障范围，并诊断出具体的故障，帮助维修人员及时地处理。而其对于各种相关数据的收集，能帮助管理人员更好地了解发电机和变压器的运行情况，从而建立一个有效的管理方式，帮助水电厂更好地实现人力资源的合理利用。
3.2 微机化
网络化的实现有赖于计算机技术的发展，而计算机技术在很大程度上推动了微机保护硬件的发展。大量的机械设备、元件开始变得越来越小，一块小小的芯片所蕴含的功能也越来越多。如今我国大多数水电厂中对发电机和变压器的继电保护配置都是集中在32位的CPU中，通过CPU的储备管理能力和处理信息的功能，加大了对继电保护配置的管理，同时也很大地节约了设备的空间。这些都能有效地提升继电保护配置运行的便利性和正常的维护保养，进而大大提升水电厂的安全系数。
3.3 智能化
微机化与网络化技术的大量使用与发展，必然会促进智能化技术的出现。目前智能化技术已经成为水电厂管理中不可或缺的工具。其中最为常用的方式是神经网络，即运用非线性映射的方式来解决发电机或变压器的继电保护配置在运行中出现的问题。将专家系统加入到水电厂中发电机与变压器的管理系统中，能就其出现的故障和继电保护问题进行有效的分析、总结，快速地查找出问题的原因，并制定出解决方案。如果继电保护中出现一些从未见过的故障情况，系统会自动对其进行记录，为下一次解决故障提供准备。
3.4 多功能一体化
当上述技术都得到有效的运用与发展时，实际上就是将一套集多种功能于一体的计算机管理系统应用在水电厂的继电保护系统中。该系统能够对水电厂中的发电机和变压器的运作进行实时监测与分析，对其运行的数据和故障信息进行有效的分析及处理，保证及时处理或发现继电保护中的问题。
4 结语
作为水电厂最为重要的两个核心部件――发电机和变压器，对其进行继电保护是非常重要的。但需要注意水电厂不同于火电厂，二者发电机和变压器的连接方式不同，自然发电机和变压器的继电保护配置也不一样。在设计水电厂发电机和变压器的继电保护配置时，要严格遵循其配置的原则，选择合适的配置方式。紧紧跟随时代的脚步，及时地引进现有的科学技术，让水电厂的发电机和变压器的继电保护方式能更好地发挥作用，更好地帮助水电厂实现经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 党晓强，邰能灵，王海田，黄彬.大型水轮发电机定子接地方式及其继电保护的相关问题分析[J].电力自动化设备，2012，（7）.
[2] 陈俊，刘洪，严伟，沈全荣.大型水轮发电机组保护若干技术问题探讨[J].水电自动化与大坝监测，2012，（4）.
[3] 李小安.水电厂机组及主变压器中的高压真空开关技术的应用[J].水利科技与经济，2011，（10）.
[4] 何璐，马力，石爽，路秀丽，何苗，王瀚.大型水电厂厂高变保护配置及整定计算相关问题研究[J].西北水电，2014，（2）.
[5] 刘珊，桑振海，石爽，马力.大型水电厂厂用电继电保护系统设计研究[J].电网与清洁能源，2014，（7）.
[6] 王喜志.水电站发电机及变压器继电保护的设计原则与配置方案[J].自动化应用，2014，（11）.
[7] 赵岳.水电厂发电机、变压器保护特点及配置方法研究[J].建材与装饰，2015，（47）.
