刍议电力运行中变压器保护的应用

程刚

摘 要：变压器在电力系统中是不可或缺的一项设备，也是电力系统的核心组成部件。变压器能否得到足够的保护，对整个电力系统的安全、平稳运行有着极大的影响。因此，在电力运行过程中加强对变压器的保护极为重要。对变压器在电力运行中的常见故障进行分析，主要就变压器保护在电力运行中的应用进行了探讨。

关键词：电力系统；变压器；保护；安全

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）13-0028-02

作为电力系统中最重要的设备之一，变压器能否安全运行直接影响着电力系统运行的可靠性、安全性和稳定性。随着国家电网改造工程的进行，许多大型高压电网相继上马，变压器作为电力运行的保护装置，其结构和性能也在不断发展和完善中。然而在实际运行过程中，对变压器的保护还存在一些疏漏，这在一定程度上制约了电网运行的安全性和稳定性，同时也间接增加了变压器的维修费用。因此，在电力运行过程中，如何更好地保护变压器，保障电力系统平稳、安全运行，已成为一项非常重要的研究课题。

1 变压器的常见故障

顾名思义，变压器就是调节改变电压的一种装置。在电力系统中，它是核心设备之一，也是保障传输电力电压安全稳定的关键。如果变压器在运行过程中出现故障，就可能对整个电力系统的运行造成影响。根据对过往变压器故障的分析和总结，变压器故障可以分为以下几种：①在电力运行时，变压器发生漏油，周边温度出现异常，并伴有噪声。经验表明，这种故障产生的主要原因是变压器内部元件在运行过程中过负荷工作或质量不过关，需要维修人员在第一时间全面排查故障位置，找出发生故障的元件部位。②在电力运行中，变压器突然发生异常响动，甚至有爆裂声，周边温度急剧攀升，并伴有漏油，油位急剧下降。这表明变压器已受到严重的破坏，应在第一时间及时进行停电处理，安排技术人员对故障进行全面排查。③在一定程度上，变压器还存在遭受雷击的危险。为了预防雷击，应从中性点位和接头位置两方面入手，对变压器进行科学、合理的设计。④在电力运行过程中，变压器还会出现类似风吹或锤击的不正常噪声。一般而言，这些噪声是因为变压器内部个别元件连接不紧或螺丝松动引起的。

2 变压器保护在电力运行中的应用

2.1 微机保护技术的应用

随着计算机技术的成熟、进步，以及在各领域不断渗透和应用，计算机技术在变压器保护方面也发挥了十分重要的作用。所谓“微机保护技术”是指充分利用计算机的特点，运用计算机技术构成继电保护装置，对变压器进行实时保护。运用微机保护技术保护变压器，具有安全可靠、灵敏度高的优点，同时也可以保证电力系统各部件内储存的数据信息不会因意外断电而部分或全部丢失。基于微机保护技术的变压器保护系统是由闪卡、只读内存卡、CPU组件和随机储存器等多个性能良好的微机处理组件构成，能够全方位、全天候对电力运行中的变压器进行有效保护。此外，通过对只读内存卡和闪卡的灵活运用，能够显著提升保护系统的性能，给系统增添了强大的数据处理和记录功能，能够更好地处理变压器运行过程的各种故障。微机保护技术的功能比较齐备，兼具通讯、保护、监控等多种功能于一身，在电力运行过程中能够实现对变压器的有效保护。

2.2 数据采集组件的应用

数据采集组件是由具有相当高可靠度的14位精度AVD转换器和拥有多路开关的滤波回路共同构成，其中，14位精度的AVD转换器是由同步电路构成的最新内芯。因此，运用数据采集组件保护变压器具有准确度高、稳定性强、功率消耗少和转换速度快等特点。同时，在数据采集组件的子系统测量中，不需要借助外在辅助工具，通过高测量精度的内置芯片就能调节电力运行中的各种误差。除此之外，在数据采集组件内部，还具有独特的输入和输出功能，数据采集组件的CPU系统共有16个预设开关、10个外部输出开关和一个供GPS使用的专属开关。通过这10个外部输出开关，可以实现向系统供给24 kV稳定电压电源的目的，另外的5个开关则主要负责对数据采集组件运行状态的监督和控制等。最后，在数据采集组件中设置了一个精巧的时钟回路，使时钟芯片更加精确和细致，从而保障变压器的保护装置充分接受GPS的脉冲信号。

2.3 跳闸组件模块的应用

在变压器的保护装置中，根据跳闸组件模块性质的不同，可以分为跳闸继电器和逻辑继电器两类。其中，逻辑继电器是一种在自动化系统中普遍使用的远程监控电子器；而具体到变压器保护系统中，跳闸继电器集成了多种回路继电器的综合功能，其工作内容包含了合闸保持继电器、手动跳闸继电器、跳闸位置继电器和跳闸保护继电器等组件的多种功用。对于以上继电器，根据电流大小，可以分为0.5 A和1 A两种。在变压器保护装置中应用跳闸组件模块，在闸参数调整后不需要进一步更换掉相应继电器组件。在电压器保护系统中应用逻辑继电器，由于逻辑继电器是在CPU驱动下工作的，所以可以通过CPU驱动有效将其应用到调合闸出口的中间继电器上。通常而言，在没有紧急情况或者突发状况下，逻辑继电器的负电源一般处在封闭模式下，这样可以有效避免因开关损害引起的变压器损坏，从而更进一步避免不必要性的损失，实现降低整个系统维修费用的目的。

2.4 变压器数字保护系统的应用

在变压器数字保护系统中，通常以电子操作平台的形式，将有关变压器的数据信息显示给工作人员。在电子操作平台上，根据功能的不同，可以分为键盘、指示灯和液晶显示器等功能区域，极大地减少了工作人员的工作量。变压器数字保护系统功能的实现在很大程度上倚重于其机箱功能的设计，变压器数字保护系统的机箱应与外界环境完全隔绝，使其拥有高强度的抗震性能和一定的防尘、防水性能，从而在相对困难的外部条件下仍可以实现大部分保护功能。在变压器数字保护系统中，内置采用了最新的科技成果——微处理器和容量超大的ROM，大幅度提升了CPU 组件处理数据信息的能力，使其能够在各种复杂的环境或严重的故障下对数据信息进行实时的记录和处理。

3 结束语

综上所述，变压器是电网系统的核心组成部件，在电力运行中，加强对变压器的保护对维持整个电网系统的安全、平稳运行具有十分重要的意义。然而现阶段，对变压器的保护措施还不到位，变压器乃至整个电网系统的安全问题仍面临着许多潜在的威胁。这就需要综合运用多种技术，选择合理的方法提高变压器的安全性能，为整个电网系统的安全运行提高保障。

参考文献

[1]李文会.浅谈变压器保护在电力运行中的应用研究[J].中国电业（技术版），2013（12）.

[2]马南，张立光.电力运行中变压器保护的应用研究[J].黑龙江科技信息，2012（12）.

〔编辑：李珏〕

Abstract： Transformer is an integral part of the device in the power system， but also the core components of the power system. Transformers can get adequate protection of the security of the entire power system running smoothly has a great impact. Therefore， to enhance the protection of the transformer in the power during operation is extremely important. A common fault in the power transformer operation is analyzed mainly on the transformer protection applications in power running discussed.

Key words： power system； transformer； protection； safety