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[摘 要]变压器在电力电网中是配电系统的核心，重视对它的继电保护，才能保证配电电压器经济运行和便捷保护，保证配电网的稳定安全。继电保护要与电力变压器容量的大小相匹配。要根据配电变压器的内部、外部故障的不同进行相应设置。为此，本文对配电变压器继电保护装置进行了分析研究，并进行了相关校验。
[关键词]配电变压器；继电保护；校验
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）31-0231-01
电力变压器实现电力系统各种电压等级的转换。电力系统发生故障时，配电变压器继电保护设计可以在第一时间发现并自动处理，并发出信号给值班人员，将设备损坏避免或程度降低，最大可能地保证其余地方的正常供电。因此，优化配置配电变压器继电保护，选择科学管理的保护方案，对保证变压器的安全运行的十分必要的。
1 配电电压器故障分析
在电力系统中，配电电压器作为重要的电气设备，应用量大，影响范围广，自身价值高，从保证系统的健康与供电的可靠，或是自身的安全，都需要对其常见故障进行分析，从而配备相应的保护装置。变压器故障分为内外两部分，内部故障以短路为主，包括相间短路，匝间短路和单相接地短路。一旦发生短路，就会烧毁绕组和铁芯，严重的还会引起变压器油箱爆炸。外部故障主要为短路和接地故障。引线及套管处会产生各种相间短路。
引起变压器不正常运行的原因有外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低，以及过电压、过励磁等。根据DL400一91《繼电保护和安全自动装置技术规程》的规定，对于上述故障和不正常工作状态，变压器应装设瓦斯保护、纵差保护、过电流保护、零序电流保护、过负荷保护和过励磁保护。
2 配电变压器继电保护
2.1 配电变压器瓦斯保护
变压器内部故障的主要保护元件就是瓦斯保护。瓦斯保护动作迅速、安装接线简单、灵敏度高（能反应油箱内部发生的各种故障）。瓦斯保护是利用反应气体状态的瓦斯继电器来对变压器匝间和层间短路、铁芯故障？、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障进行保护。一般油浸式变压器的内部发生故障产生的电弧使绝缘材料分解并产生大量的气体，瓦斯保护可以起到较好的保护效果。
继电器内的瓦斯保护上部和下部都装在有密封的水银接点，分别是一个密封的浮筒和一块金属挡板。在正常运行时，二者可以围绕各自的轴旋转。当继电器内充满油时，浮筒处于上浮位置，档板下垂，水银接点断开。一旦变压器内部发生故障，如果属于轻微故障，即“轻瓦斯”，会产生速度较缓慢的气体，它们上升且积存于瓦斯继电器的上部空间，浮筒会随着油面下降而下降，导致水银接点闭合，于是接通延时信号；如果属于严重故障，即“重瓦斯”，强烈的瓦斯气体导致油箱内压力瞬时突增，油流会冲击油枕，进而使档板克服弹簧的阻力来带动磁铁向干簧触点方向移动使水银触点闭合，通过接通跳闸回路使断路器跳闸，切断与变压器连接的所有电源，起到保护变压器的作用。
2.2 配电变压器纵联差动保护
变压器各端流入和流出电流的相量差由纵联差动保护。实现纵差动保护的双、三绕组原理接线如图1所示。
额定电流因配电变压器高压侧和低压侧而不同，因此，必须适当选择两侧电流互感器的变比才能保证纵联差动保护的正确工作。所以，必须适当地选择两侧电流互感器的变比才能实现变压器的纵差动保护，与送电线路的纵差动保护不同的是使其比值等于变压器的变比Tn。两侧电流的幅值和相位由于线路的纵差动保护可以直接比较，差动保护的起动电流一般远小于内部故障流入差回路中的电流值。故而纵联差动保护有较高的灵敏度。
2.3 配电变压器的电流速断保护
2.4 配电变压器的过电流保护
变压器的后备保护为反应相间短路电流增大而动作的过电流保护。可装设过电流保护、低电压起动的过电流保护等来满足灵敏度要求。
2.5 配电变压器的过负荷保护
过负荷保护装置对应三相对称的配电变压器过负荷电流，只采用一个接于一相电流回路中的电流继电器即可。三绕组变压器的三侧都装过负荷起动元件；双绕组变压器的电源侧装过负荷保护。
3 配电变压器继电保护相关校验
3.1 输入系统检验
（1）检查保护开入量回路
用试投退压板的方法检查压板开入，用短接的方法检查接点开入量，千万不能在短接时短错端子。
（2）检查保护交流输入回路检查
检查交流采样通道的零漂用于保证运行的装置能有较小的直流偏移及通道噪声，检查采样精度用于保证在故障量输入情况下装置能够线性输出并有足够的精度。
3.2 检查保护装置各逻辑功能
（1）差动保护校验
通常采用单独加入一侧电流进行差动保护起动值校验，基准侧平衡系数为1时，加入的电流等于差流；其他侧平衡系数不等于1时，加入的电流不等于差流。
采用同样方法对差动速断保护校验，高压侧试验电流扩大3倍，中低压侧扣除平衡系数的补偿。动作时间应在15ms左右。
校验比例制动系数校验时，为合理选择测试点，快速测出制动系数，保护的差流、制动电流的算法和制动特性曲线方程一定要清楚。
校验谐波制动系数对变压器任一侧进行试验均可。
（2）校验高压侧后备保护校验
校验相间方向元件动作行为靠整组试验来判断。 校验复合电压元件的动作行为也只有靠复压（方向）过流整组动作来判断：校验低电压元件时应让负序过压元件不动作；采用单相降压法进行负序过压元件校验；用整组动作来校验复压（方向）过流保护。
参考文献
[1] 俞如兵.浅析电力变压器的继电保护[J].科技资讯.2011（30）.
[2] 李彦梅.电力系统继电保护与自动化[M].北京：中国电力出版社，2007.
[3] 魏秀安，吕景岩.电力变压器的继电保护[J].科技资讯，2010（06）.
[关键词]配电变压器；继电保护；校验
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）31-0231-01
电力变压器实现电力系统各种电压等级的转换。电力系统发生故障时，配电变压器继电保护设计可以在第一时间发现并自动处理，并发出信号给值班人员，将设备损坏避免或程度降低，最大可能地保证其余地方的正常供电。因此，优化配置配电变压器继电保护，选择科学管理的保护方案，对保证变压器的安全运行的十分必要的。
1 配电电压器故障分析
在电力系统中，配电电压器作为重要的电气设备，应用量大，影响范围广，自身价值高，从保证系统的健康与供电的可靠，或是自身的安全，都需要对其常见故障进行分析，从而配备相应的保护装置。变压器故障分为内外两部分，内部故障以短路为主，包括相间短路，匝间短路和单相接地短路。一旦发生短路，就会烧毁绕组和铁芯，严重的还会引起变压器油箱爆炸。外部故障主要为短路和接地故障。引线及套管处会产生各种相间短路。
引起变压器不正常运行的原因有外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低，以及过电压、过励磁等。根据DL400一91《繼电保护和安全自动装置技术规程》的规定，对于上述故障和不正常工作状态，变压器应装设瓦斯保护、纵差保护、过电流保护、零序电流保护、过负荷保护和过励磁保护。
2 配电变压器继电保护
2.1 配电变压器瓦斯保护
变压器内部故障的主要保护元件就是瓦斯保护。瓦斯保护动作迅速、安装接线简单、灵敏度高（能反应油箱内部发生的各种故障）。瓦斯保护是利用反应气体状态的瓦斯继电器来对变压器匝间和层间短路、铁芯故障？、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障进行保护。一般油浸式变压器的内部发生故障产生的电弧使绝缘材料分解并产生大量的气体，瓦斯保护可以起到较好的保护效果。
继电器内的瓦斯保护上部和下部都装在有密封的水银接点，分别是一个密封的浮筒和一块金属挡板。在正常运行时，二者可以围绕各自的轴旋转。当继电器内充满油时，浮筒处于上浮位置，档板下垂，水银接点断开。一旦变压器内部发生故障，如果属于轻微故障，即“轻瓦斯”，会产生速度较缓慢的气体，它们上升且积存于瓦斯继电器的上部空间，浮筒会随着油面下降而下降，导致水银接点闭合，于是接通延时信号；如果属于严重故障，即“重瓦斯”，强烈的瓦斯气体导致油箱内压力瞬时突增，油流会冲击油枕，进而使档板克服弹簧的阻力来带动磁铁向干簧触点方向移动使水银触点闭合，通过接通跳闸回路使断路器跳闸，切断与变压器连接的所有电源，起到保护变压器的作用。
2.2 配电变压器纵联差动保护
变压器各端流入和流出电流的相量差由纵联差动保护。实现纵差动保护的双、三绕组原理接线如图1所示。
额定电流因配电变压器高压侧和低压侧而不同，因此，必须适当选择两侧电流互感器的变比才能保证纵联差动保护的正确工作。所以，必须适当地选择两侧电流互感器的变比才能实现变压器的纵差动保护，与送电线路的纵差动保护不同的是使其比值等于变压器的变比Tn。两侧电流的幅值和相位由于线路的纵差动保护可以直接比较，差动保护的起动电流一般远小于内部故障流入差回路中的电流值。故而纵联差动保护有较高的灵敏度。
2.3 配电变压器的电流速断保护
2.4 配电变压器的过电流保护
变压器的后备保护为反应相间短路电流增大而动作的过电流保护。可装设过电流保护、低电压起动的过电流保护等来满足灵敏度要求。
2.5 配电变压器的过负荷保护
过负荷保护装置对应三相对称的配电变压器过负荷电流，只采用一个接于一相电流回路中的电流继电器即可。三绕组变压器的三侧都装过负荷起动元件；双绕组变压器的电源侧装过负荷保护。
3 配电变压器继电保护相关校验
3.1 输入系统检验
（1）检查保护开入量回路
用试投退压板的方法检查压板开入，用短接的方法检查接点开入量，千万不能在短接时短错端子。
（2）检查保护交流输入回路检查
检查交流采样通道的零漂用于保证运行的装置能有较小的直流偏移及通道噪声，检查采样精度用于保证在故障量输入情况下装置能够线性输出并有足够的精度。
3.2 检查保护装置各逻辑功能
（1）差动保护校验
通常采用单独加入一侧电流进行差动保护起动值校验，基准侧平衡系数为1时，加入的电流等于差流；其他侧平衡系数不等于1时，加入的电流不等于差流。
采用同样方法对差动速断保护校验，高压侧试验电流扩大3倍，中低压侧扣除平衡系数的补偿。动作时间应在15ms左右。
校验比例制动系数校验时，为合理选择测试点，快速测出制动系数，保护的差流、制动电流的算法和制动特性曲线方程一定要清楚。
校验谐波制动系数对变压器任一侧进行试验均可。
（2）校验高压侧后备保护校验
校验相间方向元件动作行为靠整组试验来判断。 校验复合电压元件的动作行为也只有靠复压（方向）过流整组动作来判断：校验低电压元件时应让负序过压元件不动作；采用单相降压法进行负序过压元件校验；用整组动作来校验复压（方向）过流保护。
参考文献
[1] 俞如兵.浅析电力变压器的继电保护[J].科技资讯.2011（30）.
[2] 李彦梅.电力系统继电保护与自动化[M].北京：中国电力出版社，2007.
[3] 魏秀安，吕景岩.电力变压器的继电保护[J].科技资讯，2010（06）.