浅谈500kV变电站变压器的继电保护问题
发表时间：2017-12-30T20:22:48.630Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：杨勇全楠万磊[导读] 摘要：500kV变压器的工作电压高，容量大，在电网中占有十分重要的地位，一旦变压器出现问题或者继电保护出现故障则会引起主变停电，从而造成重要的经济损失。

（国网山东省电力公司检修公司山东济南 250000；国网山东济宁市任城区供电公司山东济宁 272000；
国网山东省电力公司检修公司山东济南 250000）摘要：500kV变压器的工作电压高，容量大，在电网中占有十分重要的地位，一旦变压器出现问题或者继电保护出现故障则会引起主变停电，从而造成重要的经济损失。

因此，在变压器出现故障是要尽快进行故障查找，并进行故障排除。

基于此，本文就500kV变电站变压器的继电保护问题进行分析。

关键词：故障类型；继电保护；变压器；500kV 继电保护动作从字意上理解可以认为是继电保护的操作流程，是动作后继电器接点状态及发生变化的规律，接点变化将原先不导通的开关跳闸回路进行导通，形成了开关跳闸现象和模式。

在继电保护工作中，主要是通过四项基本要求进行工作的，即灵活性、速动性、连环性、灵敏性。

一、常见的500kV变压器故障类型
500kV变电站的主变压器在运行过程中，容易受到多方面因素的影响，出现一系列问题。

较常出现的故障类型如下：1）在设备长时间处于超负荷运转的状态下，极易导致设备受到不同程度的损害，进而直接对设备的运行效率及运行质量构成不良影响。

针对这一情况，便应从设备监测的方向着手，如采取过负荷保护装置进行安装，在设备出现超负荷运转现象的情况下可充分发挥监测功能，如负荷到达所设定的保护上限时，设备可自行发出相应的警报信号，以提示工作人员对设备负荷做出调整。

2）对于大型变压器而言，出现过励磁现象的可能性相对较高。

针对这一现象，可通过安装过电压保护装置、过励磁保护装置的方式进行处理，另外还可自行进行还上限设置，以使过励磁现象出现时可自动引起自动跳闸装置。

3）针对油箱压力过大、变压器油温过高、绕组温度过高、冷却系统故障等方面的故障问题，进行处理的过程中应当严格以变压器相关标准规范为依据，实施相应的保护装置安装，使该装置能够在出现上述故障的情况下发出相应信号，或直接进行自动跳闸。

另一方面，为使故障造成的损失可得到最大化降低，首先，可采用复合电压起动的过电流对内部短路、相应母线及出现部分进行负责，并将其作为后备；其次，还可采用总联差动保护对变压器绕组、绕组匝间短路予以保护。

二、常见的500kV变压器继电保护类型
1）差动保护。

差动保护是指借助变压器高低两侧流动的电流大小和相位差别来对变压器进行保护工作。

由于其具备较高的灵敏度、良好的选择性、便于操作的特点，并能有效区分设备发生的故障类型。

同时能对设备发生的故障进行精准的切除，确保电路系统的正常运行。

因此，差动保护措施已经广泛的被使用在各种电路线路的保护工作中。

2）瓦斯保护。

当变压器在进行正常的工作时，一旦油箱发生故障，变压器油箱的油会在油箱发生故障的位置被电弧点燃，发出气味，从而降低油箱内油的高度，自动对设备进行瓦斯保护。

3）过电流、过励磁保护。

当变压器在进行正常的工作时，一旦一侧出现高于500kV的电压时，则此时的磁密度处于保护状态。

如果频繁出现电压升高和降低的现象，则会引起过励磁现象的发生。

过励磁保护措施是借此电压的升高所引起的过励磁现象来对变压器进行保护，进而减少设备的损伤，延长设备的使用寿命。

三、500kV电力变压器继电保护措施的具体应用 1）利用微机及相关信息，处理继电保护故障。

①技术人员需要对微机所提供的设备故障信息进行全面的分析，排除一些简单的故障问题；②电力企业需要重视人为处理故障的工作。

比如一些继电保护故障出现后，仅从现场设备的信号指示或者数值反映无法真正找到故障的位置，这与工作人员的工作态度、重视度有关。

针对这种现象，需要如实向上级部门进行反映，从而在最短时间内发现问题并解决问题；③需要对故障录波和事件记录进行充分的分析和研究，从中找出故障发生的原因。

借助记录信息，可以对系统进行全方位的检查各故障的排查，一旦发现故障出现在继电保护中，则需要保持设备的原状进行记录，制定出科学有效的措施后再进行故障处理。

2）合理应用检查方法。

一旦变压器继电保护不良运作时，可以选择逆序检查的方式来对故障发生的原因进行排除。

一旦变压器继电保护无反应时，可以选择顺序检查的方式来对设备的外部、绝缘部位、电源的工作性能、保护性能等进行顺序检测。

此外在对继电保护设备的动作逻辑和动作时间进行检查时，可以选择整组试验的方式来进行检查工作。

通过对段时间内出现的故障问题进行分析判断，找出故障发生的原因和位置，进而对问题进行解决。

3）继电保护常见故障的解决。

对瓦斯故障的处理方式进行分析，一旦设备执行瓦斯保护工作时，可以借助复归音响来对变压器的电流数值、电压数值和温度变化进行密切的监视，并且对直流系统的绝缘接地情况和二次回路现象进行检查，从而有效排除故障。

一旦发生瓦斯继电器内出现氧化现象，则应及时排除瓦斯继电器内滞留的气体，并且对其他进行收集和检验。

如果气体为无色、无臭味不具备易燃性，则表明变压器可以正常进行工作；如果气体为白色或者淡黄色、有刺激性气味且具备燃烧性，则表明变压器内部发生故障，需要进行检修。

同时需对变压器内部的油进行取样化验，一旦闪电低于5℃，则立即停止变压器工作，对其内部进行全面检修。

此外对差动保护故障的排除方式进行分析，可以选择新安装的变压器来对其进行5次空投试验，从而对差动保护是否可以躲过励磁现象进行测验，并且检查回路接线情况。

比如在对接线错误所导致的误动现象时：①可以对变压器进行极性试验，从而检查二次回路的正常性；②需要对电缆线等接线进行检查，保证二次回路绝缘线良好。

4）500kV电力变压器继电保护的改进。

为更好避免电力变压器继电保护故障现象的出现，可对变压器的外部进行全面保护以减少故障发生。

以差动保护来对500kV电力变压器继电保护系统的主保护系统来进行优化为例，主要包含以下几方面内容：①差动保护的构造：以基尔霍夫定律为基础，差动保护措施能够有效确保电力变压器正常的进行工作，或者在设备外部出现短路期间来实现变压器三侧电流向量值为0，从而有效保护线路，其结构图如图1所示。

②比率制动：保差动保护符合设备要求的基础下应用和谐波制动，可以有效提高电力变压器的灵敏度和安全可靠性。

此外使用比率制动，可有效避免设备发生故障时出现误动现象。

电力变压器空载投入或者切除外部故障问题后，可借助谐波来进行制动，恢复变压器电压。

四、小结
总之，500kV变电站对于电力行业的发展有着重大的意义，其主变压器的质量以及安全性能对于变电站的稳定运行起着重大的作用。

我们要想正确判断事故类型和范围，就必须深入了解保护装置性能，熟悉保护原理，掌握大量的知识，这样才能迅速正确的进行异常分析和事故处理。

参考文献
[1]王超.500kV变压器运行维护与故障分析处理[J].中国电业，2011.
[2]翟宪勇.我国电力系统继电保护技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2012.。