张承宇1、李森明2、宋良友2，陈自球2
1.浙江浙能能源服务有限公司 浙江杭州 310012 2.浙江浙能金华燃机发电有限责任公司 浙江金华 321000
摘要:随着时代在进步，我国的电力事业也得到了空前的发展。电力作为城市发展的新能源，它的发展将影响着城市经济水平的提高。在电力系统中，变压器是比较重要的构件元素之一，如果在电力运行过程中经常出现问题的话，将会对人们的工作和生活带来极大的影响。本文对变压器保护在电力运行过程中有效运用的方法进行讨论，从而减少运行过程中出现问题，希望能给相关人员提供一点参考意见。
关键词：变压器保护；电力运行；运用探究
引言：
电力行业是我国的主要产业，企业的话生产，人们的生活都离不开电力系统，可以说没有电我们的生活就无法正常进行。变压器是确保电力系统得以正常运行的重要构件。所以，在电力系统中所安装的变压器的配置好坏很重要，在电力运输的过程中，它将影响电力的保护效果。为此，要高度重视对变压器的保护。
一、电力运行中变压器保护运用存在的问题
（一）变压器的纵差保护运行水平较差。
可能造成上述问题的原因保护，缺乏行之有效的运行维护手段，发生人为误触和误操作、误整定、误接线现象。具体来说，工作人员在主变保护面板打开的过程中，误触了压板，导致误动作，使三侧的开关出现跳闸。在保洁人员工作的过程中，有可能导致接线松动，造成误跳闸现象。在操作人员检验变压器保护的过程中，对另外的主变差动继电器进行误拨。此外，因为操作人员值班的过程中，因为操作不当导致差流，最终产生跳闸现象。在众多变压器保护存在的问题中，人为因素所占的比例较大，因此，应该重视提高变压器运行能力，制定完善的维护制度，加强对变压器保护系统的管理，避免因为误操作、误碰等原因导致的事故，使变压器保护的动作正确率不断提高。同时，还应该提高相关装置的质量，提升装置的生产工艺、生产水平和生产质量，在采购相关设备和组件时，应该由采购部甄选具有较高信誉的供应商，采购部联合质量部、采购需求部门做好采购物品的检验工作，提前设置检验标准，在规定时间内完成检验工作，避免在入库后发现质量问题，对无法通过企业质量检测的采购物资，应该及时与供应商联系，做好退换货工作，在必要的情况下，可执行紧急采购，最大限度的在企业中树立质量意识。此外，在部分企业的检修部门、基建部门、设计部门、制作部门和运行部门中，存在着变压器保护认识较为缺乏、技术水平滞后等问题，企业部门间及员工间的沟通不畅通，无法切实有效的提高电网运行水平和变压器保护水平，一旦在变压器保护中发生问题，部门间互相推诿，相互扯皮，不仅耽误了对电力系统进行维修的时间，还对企业、社会、个人造成了一定影响，降低企业的社会口碑和社会价值
（一）变压器油质情况是否正常
检查油质的基本情况是否合理依据油质的情况来判断是否存在故障也是极为重要的，一方面可以依据油面的高低来判断变压器内部是否正常运转，另一方面还可以依据油质的基本情况来进行相应的判断。例如，油面相对而言比较低，那么，就需要检查油面低的原因，要排查是否存在漏油的情况，如果出现要及时补救；而如果油面高出日常值，那么，就要检查一下冷却装置，如果冷却装置存在故障，就要立即整改。此外，通过油质的观察主要看物理性质，如颜色是否是正常的微黄色，是否透明，颜色发生异常，必然是油质不合格[1]。
（二）导线接触不良
如果电压器的铁芯失去绝缘功能，那么电路中就会出现电路涡旋的现象，从而使得导线的发热量增加，加速绝缘皮的老化。如果温度一直居高不下，那么绝缘油在高温的环境中很容易出现可燃气体，当气体的体积分数达到一定值之后就会即刻引发爆炸。因此必须要定期检修变压器的导线及其内部铁芯，如果有不符合规范的情况必须要对其进行更换，以防因为质量问题引发安全事故。相关管理人员也必须要进行突击巡视抽查，查看变压器的运行情况，保证电力工作能够正常进行。
（三）变压器运行声音不正常
如果在运行过程中，变压器额的声音出现不均匀、不正常的震动的声音，突然不规则的变化，则可认为这是异常现象，因为正常运行中是不会出现这些现象的。变压器运行中声音突然升高，可能是由于系统电压升高、电压波形有变化，或是大容量动力设备启动；变压器运行中声音由低沉变成嘶哑声，可能是由于铁芯松动，结构上有螺钉或其他零部件松动；运行中有放电声音，是由于有绝缘部件损坏。此外，变压器运行系统短路或接地时，会有很大的短路电流通过，使变压器产生很大的噪声。
（四）其他意外情况
若变压器在放置时，没有进行接地，则会导致变压器出现故障。变压器的三相负载若处于失衡的状态，则变压器的内部零线中会出现电流。若零线上的电压增大，并达到一定的临界值时，电阻的阻值也会加大，接触点会产生一定的高温，进而导致火灾的产生。所以，变压器在运行的过程中要对其的接地状态进行检查，有效的避免变压器的火灾事故发生。电网中变压器的接地图如下：
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二、变压器保护对电力运行的重要性
如今，我国电力事业发展迅速，变压器在电力传输过程中发挥了越来越重要的作用，在市场竞争日趋激烈的今天，非常重要的一个问题就是如何更加完善、高效地利用变压器，改善电力行业的运行情况。
在电力传输过程中，变电站或发电站通过应用变压器，可以有效调节线路输出电压，直接转化输出电流。这样，在同样的距离下传输电流时，相比于没有使用变压器的线路，使用了变压器的线路损耗得到有效降低，同时，在电力传输中，也不需要花费较高的成本。但是，如果配置的变压器的性能无法满足电力传输的实际需求，那么就无法有效保护电流的整个传输过程，进而无法保证线路电流的稳定和安全传输，同时，还会进一步增加电力传输过程中出现的耗损，提升电力传输的成本。因此，就需要在现代电力系统中合理应用变压器。
如今，电力行业通常应用的变压器保护系统具有图形化的操作界面，通过操作编辑界面，可以促使变压器保护系统正常运作。该变压器保护系统具有一系列优势，保护功能较为完善，电力运行相关系统中各种变压器均能起到保护作用。该系统的应用可以使产品的开发周期缩短，进一步拓展产品功能，并且在系统升级时，只需要修改部分软件功能，不需要修改所有组件的功能。这样就可使变压器保护系统具有了简单、灵活、可靠等特点。变压器保护系统的抗干扰性较高，使电力运行更加可靠。
另外，在系统设计方面，机电一体化特点，遥测、遥控和遥信功能是必须具备的。变压器保护系统具有更加人性化和透明化的操作层面，在电力运行操作中，系统的人机界面具有更强的操作性，界面比较清晰，操作管理人员的人机对话操作可以远程进行。这样，管理控制人员在控制和巡检时就更加方便了。相比于传统封闭式管理方式，应用变压器保护进行管理的方式透明化程度得到了提升。
三、变压器保护在电力运行中的应用分析
（一）数字保护系统的应用
在变压器数字保护系统当中，技术人员还可以利用电子平台去获取相关信息。技术人员还可以把平台分层键盘、指示灯等区域，这样可以减少工作人员的工作压力，使得工作人员的工作变得更加的便捷。与此同时，机箱功能设计对变压器系统的运行具有一定的保护作用。变压器的数字保护系统机箱和外界隔绝，这样可以隔绝空气当中灰尘，以此保证变压器数字系统可以在恶劣的环境下依然正常运行[2]。
（二）外部过电压保护
正变换过电压是指雷电波沿着低压线路侵入配电变压器的低压绕组，由于低压绕组中性点与外壳相连，低压绕组上承受的过电压通过电磁稱合在高压绕组上产生很高的过电压，高压绕组上的电压在高压绕组中性点上达到最大值，使得高压绕组中性点对外壳电压升高[3]。而高压绕组侧绝缘小于低压绕组侧绝缘，因此高压绕组绝缘被击穿，而低压绕组绝缘完好。为了减少雷害事故的发生，人们应用了各种新技术和新材料以保护配电线路，其中一种是改善接地材料并减小接地电阻，还有一种就是采用避雷器。按照发展历史和保护性能的改良过程，避雷器一般分为：放电间隙、管型避雷器、普通阀式避雷器，磁吹避雷器以及目前主流的氧化锋避雷器[3]。
（三）自动断开保护
在电力系统中，有时候会安装一些比较小型的压力变压器，这些微型的压力变压器起到的作用就是自动断开保护。自动断开保护的工作原理就是：采用这种保护技术对电力变压器进行保护时，电路连接简单，而且操作性非常强。但是电力行业发展非常迅速以及科技的不断进步，对于电力变压器的保护要求也越来越高，这就凸显出了自动断开保护技术在灵敏度方面存在许多的不足，因此，有关工作人员就对自动断开保护这一项技术的灵敏度方面进行多角度的研究，发现其配合瓦斯保护技术可以对电力变压器起到很好的保护作用，最终可以促进电力变压器得以安全工作[4]。
（四）微机保护技术的应用
随着时代的发展与进步，微机保护和数字技术不断走向成熟，同时也应用到变压器保护系统中。微机保护是继电保护装置，其主要由微型计算机构成，灵敏度、选择性以及可靠性都较高。将其应用到电力系统中，如果出现断电等意外情况，电力系统中相关信息也不会丢失。在变压器保护系统中，一些微机处理元件有较高的性能，能够对电力系统的高效运转与存储安全进行最大限度的保护。而将只读内存卡和闪存应用到系统中，能够有效提高CPU组件功能，并且还具备记录功能和数字处理功能，同时，还能够有效处理变压器中出现的各种故障。微机保护技术集合了测量、监控、保护以及通信等功能，在电力系统运行中，能够保护变压器的运行情况，保证电力运行的自动化控制系统得以实现[1]。
（五）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24kV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。
（六）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0.5A和1A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。
（七）交流组件的应用
变压器的交流组件主要可以分为两个部分，即电压输出部分和电流输出部分。输出的电压通过变电器时，变压器会对电压进行调节，使输出的电压符合传输的要求。相应的，当输出的电流经过变压器时，电路中的电流大小会进行调节与转换，符合传输要求的同时还能减少长距离输电的损耗，减少变电站电力运输的成本，提高其经济效益。如，输出的电压在为经过变压器之前，若电压为200V，进过变压器后，回路中的电压就会变成6V左右，使其线性服务范围在0.4～120V之间，大大降低了电压的传输损耗，而影响电流变化的因素很多，但主要受电流变化器和并联电阻的影响，（如图2）。
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四、结束语
综上所述，在供电系统中，提高变压器运行稳定性是维持整个系统长期安全运行的基础。相关作业人员必须合理应用各种保护技术进行处理，并结合当下保护技术水平进行研发，促进变压器保护技术朝着智能化方向发展。业内相关人员还要不断提高其专业素质，以期促进变压器设备的稳定运行，维持整个供电体系朝着高效化方向进步。
参考文献：
[1]马月光.变压器保护在电力运行中的应用研究[J].中国设备工程,2019,000(004):161-162.
[2]李莉,郭晓波,黄浩.浅谈变压器保护在电力运行中的应用[J].名城绘,2018,000(012):1-1.
[3]陈乙源.关于电力变压器继电保护技术的应用与实践研究[J].山东工业技术,2018,000(010):185.
[4]商超.电力变压器继电保护技术的应用探讨[J].科技经济导刊,2019,000(030):82-82.