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摘要：自第二次工业革命以来，电力的发展与应用在社会生产中的作用不可或缺，我国作为世界上第二大经济强国，电力的需求量甚至出现供不应求的情况，所以提高电力系统的整体运行效率和工作时作用的最大化，是未来电力系统向前发展的必然趋势，如今，人们对于电力的需求水平日益增长，对于电力变压器继电保护设计的研究就显得非常有必要。因而本文旨在对低压配电变压器的继电保护系统设计原理作出分析，并探究如何作出改进措施。
关键词：电力；变压器；继电保护；设计
1导言
近几年来，随着我国电力工业水平的快速发展，电网规模与日俱增，且网络的密集程度也有了较为明显的增长。在整个电气系统当中，作为一种极其重要的电气设备，电力变压器继电系统充当着一个负责转换的中间桥梁的角色。因此，如何在保护系统上作出改进和升级，成为了现阶段的主要矛盾。
2电力变压器继电保护的工作原理
电力变压器继电保护系统主要是根据电力系统所出现的电力数值的变化情况以实现电力变压器继电系统的自我调节功能。电力变压器继电系统存在的目的是，无论电力变压器继电系统中的电力变压器继电保护系统的工作状态如何，或是处于什么样的情形都要保证整个系统的安全。按照电力变压器继电系统是否处于正常运行的状态，其继电保护的基本原理并不相同。为了确认电力变压器继电系统处于什么样的运行状态，则需要对电力变压器继电系统的运行状态进行测量并进行分析。
3电力变压器继电保护系统的基本组成
经过不断的发展，电力变压器继电保护系统已经到达了微机型的继电保护系统的状态。通过研究分析发现，这种类型的继电保护系统的组成主要包括以下三个方面：首先，要介绍的是电力系统的信号采集部分，它的工作内容具体表现在收集电力系统内部的电力数值情况，再将所收集得到的结果传送到电力系统的继电保护装置；其次，是电力系统的信号处理部分，它能够将前面电力系统收集到的数据进行分析和处理，并依据一定的规律将所出现的问题进行归类整合；最后要进行说明的是电力系统的信号输出部分，它主要是将最终输出的信号传递到电力系统当中，从而进行有效的调节。
4电力变压器工作时常见的问题
4.1电力变压器工作时的声音问题
一般情况下，电力变压器正常工作的时候，会发出连续均匀的“嗡嗡”声，但是当电力变压器超负荷运行或者说运行中出现故障时，它的声音会变得不均匀，相对嘈杂而且声音特别大，这时需要对电力变压器的声音进行综合判断，判断是电网过电压，过负荷，铁芯和外面的硅钢片没有充分的接触，变压器夹件或螺丝钉松动还是变压器局部放电等原因，根据相应的判断进行故障处理，必要应对变压器进行停电、解体处理。
4.2剩余电流
即为剩余电流设计不同的指标和档位，当某一档位的电流量不足50%时，则自动转到下一个档位。而保护系统需要对变压器运行时的参数进行有效检测，并做到远程监控。而这要求其具备抗高温、抗冻、抗雷击等条件，保证运行时的稳定。
4.3电力变压器工作时的气体保护问题
电力变压器在正常工作时，气体保护不会出现任何的动作，但是当电力变压器出现内部故障时，比如变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线等，故障产生的电弧将使绝缘材料及变压器油分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，气体保护就会立即被触动；根据故障的轻重级别，可分为轻瓦斯、重瓦斯。若气体轻瓦斯保护信号动作时，检修用立即对变压器进行检查，查明动作原因，有必要时对变压器油进行色谱分析，依据相应的规程规范进行分析判定变压器的故障类型；另外如果电力变压器内部的工作空间因负压进了空气，也会导致变压器气体保护误动，所以在这个时候，需要运行检修人员开展相应检查测量、分析，避免带来停运设备检修麻烦。再者，变压器内部油的容量的下降也会造成气体保护作用，如果以上这些因素引发气体重瓦斯保护，确认各侧断路器已断开，将变压器隔离，然后对其进行系统的检修，检修内容包括电力变压器内部油问题、防爆门问题、壳体问题、短路问题等各方面检查检修，检修完毕后，按照规程要求对其进行电气试验，确认合格后，再继续投入使用。
5电力变压器继电保护设计
5.1差动保护设计
变压器继电保护系统的差动保护设计原则是：使变压器两侧的电流互感器按照正常工作状态下的环流接线进行。在正常运行的状态之下，差动继电器中的电流值即为两侧电流互感器二次电流的差值，一般情况下，它近似等于零。当差动继电器不工作时，其具有的保护作用也会相应停止。随着高性能计算机芯片的出现，差动保护设计也已取得了一定的成果，因此，对于高压侧电压大于330千伏的变压器，可以采用双重差动保护设计，从而对装置的实际运行状态进行有效的保护。
5.2瓦斯保护设计
除了瓦斯保护可以动作，像差动保护以及其他有关保护设计通常是都不能进行动作的。瓦斯保护主要是依靠气体继电器来实现动作的，其位于变压器油箱和油枕之间的连接导油管中。瓦斯保护主要有两种：①首先轻瓦斯保护动作于信号，然后依照气体的属性，包括：颜色、可燃性、数量以及化学成分来判断保护的理由以及电力变压器继电保护装置故障的性质。根据此有关工作人员则可以及时察觉故障的发生并有针对性地对故障进行相关处理。②首先重瓦斯保护动作于断路器跳闸，然后通过监视确定气体发生的速度，并对气体的不同特征以及相关成分进行剖析，从而根据有关分析间接地推测、判断造成故障发生的原因、故障出现的部位和以及故障的严重程度。
5.3防雷保护技术
在乡镇地区，尤其是在靠近山区和空旷地带的地区，很容易遭受雷击，所以保护系统的设计首先要考虑到自然环境的影响。在当前的技术水平下，对于抗冻、抗高温、抗潮湿等条件能够有比较合理的应对方式，但是在防雷击上尚未形成有效的方案。而现阶段大多数的象征配电变压器的损坏也多是由于雷击造成。所以这需要防雷板胡技术的支持。例如可以在高压侧壁雷器方面作出调整，改用阀型避雷器，并安装于检修规定的安全距离内。这样吧㠲便于工作人员的维修和保养，提升供电的稳定性和安全性，对于乡镇供电工作具有重要的意义。
5.4高压变压器保护设计
当变压器高压侧的过电流保护对其低压侧的母线具有规定的灵敏系数时，可以在其间配置过电流保护装置，使之成为低压侧母线的保护设施。此外，在变压器的高压侧可以设置一个反时限过流保护装置，从而对该变压器的热稳定性进行保护。与此同时，在变压器的低压侧还应另外安装一保护装置，在其中性线上安装零序电流保护装置，如跳高压侧短路器，同时规定经过该装置的不平衡电流不能超过额定电流的25%。
结束语
综上所述，不难看出象征变压器保护设备仍然需要进一步发展。如果变压器出现故障，会导致供电中断，无论对于生产还是居民的生活都会产生严重的阻碍。电力变压器继电保护装置是电力系统中重要的电气设备与转换枢纽。合理设计变压器继电保护装置能够有效保证电力系统运行的安全性、稳定性。
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