电力变压器继电保护技术的应用实践
电力变压器继电保护技术的应用实践
褚振军
阳信县供电公司光明电力服务有限公司 ，山东滨州 251800
摘 要 随着我国电力企业发展得越来越快 ，电网规模也越来越大 ，电力企业对电力系统的安全要求也越来越高。
变压器是对高低压电网系统安全的一种保障 ，也是电力系统中最为重要的电器设备。对系统正常运行以及供电的可
靠性有非常大的影响。因此对电力变压器继电保护技术的研究十分有必要。
关 键 词 电子变压器 ；继电保护技术 ；应用
不管是什么电力系统，运行都和变压器设备有很大的关系，因此 ，若想要保证电力系统能够正常运行 ，就必须保证变压器
设备的安全。由于外界因素，电压器在运行中还是会发生故障，所以要采取措施对这些故障进行解决和处理 ，同时还要采取
方法对变压器常见的故障进行预防 ，若是对故障处理得不及时 ，就会影响电力系统的运行安全。
1 电力变压器继电保护概况及发生故障的原因
1.1 电力变压器继电保护概况
电力系统在运行中 ，为了保证系统能够正常运行以及供电的可靠性 ，就要实行继电保护。当电力系统异常工作或者发生
故障时 ，就可以在最短的时间以及最小的区域内 ，从系统中切除故障设备 ，或者让电力系统发出信号 ，让值班人员对电力系
统的故障进行维修。确保用户能够正常使用电 ，减小对人们生活和工作的影响。继电保护装置有四项性能 ，一是灵敏性 ，指
用灵敏系数表示反映故障的能力。二是可靠性 ，指不发生拒动作。三是快速性 ，在发生故障和异常时 ，能够快速地解决。四
是选择性 ，切除故障 ，让故障在最小的区间进行 ，最大限度的对没有发生故障的部分继续供电。在对继电保护方案进行选择
时 ，除了要注意以上几点 ，还要保证其经济性 ，不仅要考虑运行维护的费用和对保护装置的投资 ，还要考虑因为装置不完善
导致的误动或者拒动从而造成的经济损失。
1.2 电力变压器继电保护故障原因
根据以往的运行经验 ，可以得出电力变压器的故障一般分为两种 ，一种是内部故障 ，另一种是外部故障。
内部故障主要是在变压器内出现的故障 ，比如绕组之间有短路发生、引出线或者绕组通过外壳而发生的接地故障等。外部故障则是
因为变压器油箱外部的引出线以及绝缘套管发生故障 ，比如绝缘套管破碎而导致接地短路 ，因为引出线发
生了故障从而导致绕组变形等。变压器内部故障根据性质可以分为电故障以及热故障。所谓热故障 ，通常表现在变压器中温度升高或者局部过热。
一般情况下 ，热性故障一般有四种故障情况 ，当温度小于一百五十摄氏度时 ，为轻度过热 ；当温度在一百五十到三百摄氏度时 ，为低温过热 ；
当温度在三百到七百摄氏度时 ，是中温过热 ；当温度高于七百摄氏度时 ，为高温过热。所谓电故障主要指的是
变压器内部因为高电场强度导致绝缘性能劣化或者下降的情况。电故障根据放电能量密度的不一样 ，分为火花放电、局部放电以及高能电弧放电。
2 电力变压器保护作用
2.1 瓦斯保护的作用
变压器中的主要保护措施是瓦斯保护 ，变压器油面降低以及变压器油箱内的故障都由瓦斯予以反映。当变压器出现轻微故障时 ，就会出现油面下降的现象 ，轻瓦斯会有信号发出 ，而当瓦斯有严重故障发生时 ，会有大量的气体产生 ，重瓦斯也会
有跳闸的现象。变压器内部发生故障时 ，故障局部会有发热的情况产生 ，这样一来 ，在附近的变压器就会发生油膨胀的现象 ，空气被放
出 ，形成气泡逐渐上升 ，而其他材料和油会在放电等作用下产生瓦斯 ，从而让油面下降。
故障很严重时 ，产生瓦斯气体之后 ，增大了变压器内部的压力 ，从而让油流向油枕方向 ，挡板会在油流冲击时对弹簧的
阻力进行克服 ，从而让磁铁朝干簧移动 ，接通干簧的触点 ，这样一来 ，就会发生跳闸的现象。
2.2 差动保护的作用
差动保护是对变压器的主保护 ，主要是对变压器的引出线以及绕组的故障进行反映，变压器的各侧断路器它都可以跳开。
根据装置不同 ，差动保护可以分为以下几种 ：
1）横联差动保护常常用于并联电容器以及短路保护中 ，当设备采用双母线以及双绕组时 ，就会采用横联差动保护 ；
2）纵联差动保护主要是对短路以及匝间短路等进行反映，保护范围主要包括引出线和套管。
2.3 变压器的电压以及电流保护的作用
当变压器的外部有故障发生时 ，就会产生过电流 ；在变压器的内部有故障时 ，就会产生差动保护以及瓦斯保护的后备 ，在变压器中 ，应该安装电流保护装置。根据变压器容量以及系统短路电流的不同 ，对不同的保护方法进行选择。
2.4 后备保护作用
主变压器在运行时有阻抗较大的特点 ，因此 ，主变压器在低压侧时有故障出现 ，对高压侧的运行不会产生影响。高压侧
的稳定性对电压闭锁的保护功能可以有效地实现。但是在主变故障在运行时发生异常的情况下并不能及时的做出反应。因此，
主变压器在运行时 ，要做好后备保护措施 ，可以采用高压侧和低压侧并联开放的方式 ，让闭锁回路的开放具有灵活性。
3 电力变压继电保护的特点
3.1 具有可靠性高的特点
电力变压器继电保护系统中的信息管理技术具有可靠性高的特点 ，因为它采用了方法库以及数据仓库的方式 ，因此为系
统的升级以及维护提供了方便。以前信息管理系统在运行过程中 ，是采用的分散式 ，将信息传输给各个级别的用户 ，而如今
则是集中在网络中心的规则库以及数据库中。若是有一个客户的工作站有问题出现 ，有损坏的现象发生 ，对信息系统的运行
状态也不会有影响。站在软件开发商的角度上来看 ，系统的升级以及换代只用在方法库上进行 ，让整个过程都更加的方便和快捷。
3.2 具有实用性强的特点
生产运行过程中的一些问题可以对数据的共享和使用进行解决 ，对分析和数据进行统计 ，因此具有实用性 ，在一定程度
上 ，可以提高保护电力变压器运行的水平。
3.3 可以对远程进行监控
微机保护装置有串行通行等功能 ，因此可以以通信的方式联络远方变电站的微机监控系统 ，从而让微机保护有远程监控
的特点 ，这样一来 ，在变电站没有人时 ，也可以对继电保护系统进行监控。
4 电力变压器继电保护技术
电力变压器的继电保护主要表现在 ，当变压器的内部有故障发生时 ，因为电压、电流以及油温或多或少都会发生变化 ，
通过这些变化对电力变压发生故障的范围以及性质进行判断 ，从而对这些故障进行解决和处理。
在设计保护设备时 ，对机电保护装置的规范和标准要认真落实 ，按照国家颁布的政策要求进行设计。在设计以及选型时
要严格把关 ，从而保证继电保护的协调和统一。在进行维护时 ，对继电保护的执行情况以及定值计算要重
点检查 ，确保保护装置定时是按照规范、标准以及要求正确投入的。对继电保护定值要认真验算 ，对母差保护、差动保护以
及纵联保护等进行校对和核算 ，保证其选择性以及可靠性。巡视检查端子箱以及继电保护装置 ，对继电保护装置的运行状态
要重点检查。通过对线路的纵差保护以及母差保护进行在线监测 ，判断它们是否有异常现象发生。对户外设备进行检查 ，判
断它们是否做好了防雨以及防尘的措施 ，为了让保护装置能够发挥出它最大的作用 ，就要保证保护装置在投入运行时没有任
何缺陷。除此以外 ，根据电网运行的方式 ，对变电站投入保护装置
的方式进行检查，判断二次回路以及自投装置是否是完好无缺，确保其正确投入。
5 电力变压器继电保护的应用
5.1 软件应用
软件应用功能主要是查询二次信息 ，分析处理“三遥”数据 ，比较以前的定时记录 ，对故障以及施工等报警事件进行响
应和指示 ，统计动作次数和时间。管理二次设备实验的记录以及定值 ，让继电保护人员将数据认真、准确填写 ，从而让其他部门
在共享和查询时更加方便。软件应用还有连接图像和数据库的功能，并且在图像中对二次设备的缺陷以及故障进行反映，对保护装置
的运行进行分析。对一次装备的参数接口进行设置，还可以查询一次主接线图。
5.2 方法库以及数据仓库
与传统的关系数据库相比 ，数据仓库的数据组织形式更加
多样 ，它不仅对非结构性接口、应用程序接口以及动态存储等方面有很强的性能 ，还具备对数据进行处理的能力。
方法库指的是可以对大量处理方法进行存储以及封装的规则库 ，也是关于应用程序软件的集中表现方式 ，对数据的完整
性可以有效地保证 ，同时还能对客户的使用范围进行限制。
5.3 系统建立的模式
随着社会的发展和进步 ，计算机技术已经被广泛地运用到各个领域 ，信息资源的利用对于企业的发展有很大的影响 ，因
此在电力变压器继电保护管理系统中 ，对这一点要十分注重 ，从外部空间收集可以用到的信息数据 ，也可以将信息数据提供
给外部空间。因特网模式是近年来进行系统模式建立的主要模式。
6 结论
综上所述 ，可以看出对电力变压器的保护十分重要 ，它不仅能预防事故还能缩小事故发生的范围 ，从而提高系统运行的
可靠性。变压器是电力系统中十分重要的电器设备 ，它具有结构可靠以及故障小等特点。电力系统安全、正常地运行离不开
电力变电站 ，它对功率的传输有一定的影响 ，可以减少同等级以及同一段线路功率传输的电流量 ，从而降低线路的损耗。本
文主要对电力变压器继电保护技术进行了研究和分析 ，从而让它更好地运用到电力系统中 ，让电力系统在发生故障时 ，能够尽量减少用户的损失。
参考文献
[1]温源.500kV电力变压器继电保护问题探析[J].中国电力教育，2013(36).
[2]邹伟煜.电力变压器继电保护问题探析[J].价值工程，2010(15).
[3]雷钰.电力变压器继电保护设计的探讨[J].科技与企业，2013(19).
[4]李冰.浅谈电力变压器的继电保护[J].城市建设理论研究（电子版），2013(19).
褚振军
阳信县供电公司光明电力服务有限公司 ，山东滨州 251800
摘 要 随着我国电力企业发展得越来越快 ，电网规模也越来越大 ，电力企业对电力系统的安全要求也越来越高。
变压器是对高低压电网系统安全的一种保障 ，也是电力系统中最为重要的电器设备。对系统正常运行以及供电的可
靠性有非常大的影响。因此对电力变压器继电保护技术的研究十分有必要。
关 键 词 电子变压器 ；继电保护技术 ；应用
不管是什么电力系统，运行都和变压器设备有很大的关系，因此 ，若想要保证电力系统能够正常运行 ，就必须保证变压器
设备的安全。由于外界因素，电压器在运行中还是会发生故障，所以要采取措施对这些故障进行解决和处理 ，同时还要采取
方法对变压器常见的故障进行预防 ，若是对故障处理得不及时 ，就会影响电力系统的运行安全。
1 电力变压器继电保护概况及发生故障的原因
1.1 电力变压器继电保护概况
电力系统在运行中 ，为了保证系统能够正常运行以及供电的可靠性 ，就要实行继电保护。当电力系统异常工作或者发生
故障时 ，就可以在最短的时间以及最小的区域内 ，从系统中切除故障设备 ，或者让电力系统发出信号 ，让值班人员对电力系
统的故障进行维修。确保用户能够正常使用电 ，减小对人们生活和工作的影响。继电保护装置有四项性能 ，一是灵敏性 ，指
用灵敏系数表示反映故障的能力。二是可靠性 ，指不发生拒动作。三是快速性 ，在发生故障和异常时 ，能够快速地解决。四
是选择性 ，切除故障 ，让故障在最小的区间进行 ，最大限度的对没有发生故障的部分继续供电。在对继电保护方案进行选择
时 ，除了要注意以上几点 ，还要保证其经济性 ，不仅要考虑运行维护的费用和对保护装置的投资 ，还要考虑因为装置不完善
导致的误动或者拒动从而造成的经济损失。
1.2 电力变压器继电保护故障原因
根据以往的运行经验 ，可以得出电力变压器的故障一般分为两种 ，一种是内部故障 ，另一种是外部故障。
内部故障主要是在变压器内出现的故障 ，比如绕组之间有短路发生、引出线或者绕组通过外壳而发生的接地故障等。外部故障则是
因为变压器油箱外部的引出线以及绝缘套管发生故障 ，比如绝缘套管破碎而导致接地短路 ，因为引出线发
生了故障从而导致绕组变形等。变压器内部故障根据性质可以分为电故障以及热故障。所谓热故障 ，通常表现在变压器中温度升高或者局部过热。
一般情况下 ，热性故障一般有四种故障情况 ，当温度小于一百五十摄氏度时 ，为轻度过热 ；当温度在一百五十到三百摄氏度时 ，为低温过热 ；
当温度在三百到七百摄氏度时 ，是中温过热 ；当温度高于七百摄氏度时 ，为高温过热。所谓电故障主要指的是
变压器内部因为高电场强度导致绝缘性能劣化或者下降的情况。电故障根据放电能量密度的不一样 ，分为火花放电、局部放电以及高能电弧放电。
2 电力变压器保护作用
2.1 瓦斯保护的作用
变压器中的主要保护措施是瓦斯保护 ，变压器油面降低以及变压器油箱内的故障都由瓦斯予以反映。当变压器出现轻微故障时 ，就会出现油面下降的现象 ，轻瓦斯会有信号发出 ，而当瓦斯有严重故障发生时 ，会有大量的气体产生 ，重瓦斯也会
有跳闸的现象。变压器内部发生故障时 ，故障局部会有发热的情况产生 ，这样一来 ，在附近的变压器就会发生油膨胀的现象 ，空气被放
出 ，形成气泡逐渐上升 ，而其他材料和油会在放电等作用下产生瓦斯 ，从而让油面下降。
故障很严重时 ，产生瓦斯气体之后 ，增大了变压器内部的压力 ，从而让油流向油枕方向 ，挡板会在油流冲击时对弹簧的
阻力进行克服 ，从而让磁铁朝干簧移动 ，接通干簧的触点 ，这样一来 ，就会发生跳闸的现象。
2.2 差动保护的作用
差动保护是对变压器的主保护 ，主要是对变压器的引出线以及绕组的故障进行反映，变压器的各侧断路器它都可以跳开。
根据装置不同 ，差动保护可以分为以下几种 ：
1）横联差动保护常常用于并联电容器以及短路保护中 ，当设备采用双母线以及双绕组时 ，就会采用横联差动保护 ；
2）纵联差动保护主要是对短路以及匝间短路等进行反映，保护范围主要包括引出线和套管。
2.3 变压器的电压以及电流保护的作用
当变压器的外部有故障发生时 ，就会产生过电流 ；在变压器的内部有故障时 ，就会产生差动保护以及瓦斯保护的后备 ，在变压器中 ，应该安装电流保护装置。根据变压器容量以及系统短路电流的不同 ，对不同的保护方法进行选择。
2.4 后备保护作用
主变压器在运行时有阻抗较大的特点 ，因此 ，主变压器在低压侧时有故障出现 ，对高压侧的运行不会产生影响。高压侧
的稳定性对电压闭锁的保护功能可以有效地实现。但是在主变故障在运行时发生异常的情况下并不能及时的做出反应。因此，
主变压器在运行时 ，要做好后备保护措施 ，可以采用高压侧和低压侧并联开放的方式 ，让闭锁回路的开放具有灵活性。
3 电力变压继电保护的特点
3.1 具有可靠性高的特点
电力变压器继电保护系统中的信息管理技术具有可靠性高的特点 ，因为它采用了方法库以及数据仓库的方式 ，因此为系
统的升级以及维护提供了方便。以前信息管理系统在运行过程中 ，是采用的分散式 ，将信息传输给各个级别的用户 ，而如今
则是集中在网络中心的规则库以及数据库中。若是有一个客户的工作站有问题出现 ，有损坏的现象发生 ，对信息系统的运行
状态也不会有影响。站在软件开发商的角度上来看 ，系统的升级以及换代只用在方法库上进行 ，让整个过程都更加的方便和快捷。
3.2 具有实用性强的特点
生产运行过程中的一些问题可以对数据的共享和使用进行解决 ，对分析和数据进行统计 ，因此具有实用性 ，在一定程度
上 ，可以提高保护电力变压器运行的水平。
3.3 可以对远程进行监控
微机保护装置有串行通行等功能 ，因此可以以通信的方式联络远方变电站的微机监控系统 ，从而让微机保护有远程监控
的特点 ，这样一来 ，在变电站没有人时 ，也可以对继电保护系统进行监控。
4 电力变压器继电保护技术
电力变压器的继电保护主要表现在 ，当变压器的内部有故障发生时 ，因为电压、电流以及油温或多或少都会发生变化 ，
通过这些变化对电力变压发生故障的范围以及性质进行判断 ，从而对这些故障进行解决和处理。
在设计保护设备时 ，对机电保护装置的规范和标准要认真落实 ，按照国家颁布的政策要求进行设计。在设计以及选型时
要严格把关 ，从而保证继电保护的协调和统一。在进行维护时 ，对继电保护的执行情况以及定值计算要重
点检查 ，确保保护装置定时是按照规范、标准以及要求正确投入的。对继电保护定值要认真验算 ，对母差保护、差动保护以
及纵联保护等进行校对和核算 ，保证其选择性以及可靠性。巡视检查端子箱以及继电保护装置 ，对继电保护装置的运行状态
要重点检查。通过对线路的纵差保护以及母差保护进行在线监测 ，判断它们是否有异常现象发生。对户外设备进行检查 ，判
断它们是否做好了防雨以及防尘的措施 ，为了让保护装置能够发挥出它最大的作用 ，就要保证保护装置在投入运行时没有任
何缺陷。除此以外 ，根据电网运行的方式 ，对变电站投入保护装置
的方式进行检查，判断二次回路以及自投装置是否是完好无缺，确保其正确投入。
5 电力变压器继电保护的应用
5.1 软件应用
软件应用功能主要是查询二次信息 ，分析处理“三遥”数据 ，比较以前的定时记录 ，对故障以及施工等报警事件进行响
应和指示 ，统计动作次数和时间。管理二次设备实验的记录以及定值 ，让继电保护人员将数据认真、准确填写 ，从而让其他部门
在共享和查询时更加方便。软件应用还有连接图像和数据库的功能，并且在图像中对二次设备的缺陷以及故障进行反映，对保护装置
的运行进行分析。对一次装备的参数接口进行设置，还可以查询一次主接线图。
5.2 方法库以及数据仓库
与传统的关系数据库相比 ，数据仓库的数据组织形式更加
多样 ，它不仅对非结构性接口、应用程序接口以及动态存储等方面有很强的性能 ，还具备对数据进行处理的能力。
方法库指的是可以对大量处理方法进行存储以及封装的规则库 ，也是关于应用程序软件的集中表现方式 ，对数据的完整
性可以有效地保证 ，同时还能对客户的使用范围进行限制。
5.3 系统建立的模式
随着社会的发展和进步 ，计算机技术已经被广泛地运用到各个领域 ，信息资源的利用对于企业的发展有很大的影响 ，因
此在电力变压器继电保护管理系统中 ，对这一点要十分注重 ，从外部空间收集可以用到的信息数据 ，也可以将信息数据提供
给外部空间。因特网模式是近年来进行系统模式建立的主要模式。
6 结论
综上所述 ，可以看出对电力变压器的保护十分重要 ，它不仅能预防事故还能缩小事故发生的范围 ，从而提高系统运行的
可靠性。变压器是电力系统中十分重要的电器设备 ，它具有结构可靠以及故障小等特点。电力系统安全、正常地运行离不开
电力变电站 ，它对功率的传输有一定的影响 ，可以减少同等级以及同一段线路功率传输的电流量 ，从而降低线路的损耗。本
文主要对电力变压器继电保护技术进行了研究和分析 ，从而让它更好地运用到电力系统中 ，让电力系统在发生故障时 ，能够尽量减少用户的损失。
参考文献
[1]温源.500kV电力变压器继电保护问题探析[J].中国电力教育，2013(36).
[2]邹伟煜.电力变压器继电保护问题探析[J].价值工程，2010(15).
[3]雷钰.电力变压器继电保护设计的探讨[J].科技与企业，2013(19).
[4]李冰.浅谈电力变压器的继电保护[J].城市建设理论研究（电子版），2013(19).
