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摘要：变压器稳定、可靠运行和电力系统运行状态息息相关，而继电保护技术的正确运用，可在变压器内外部故障发生时迅速采取保护措施，避免变压器二次损坏，从而将变压器故障损失予以最小化控制。但是，变压器继电保护技术针对实际应用阶段，易出现拒动和误动现象，对变压器稳定运行造成威胁，例如，当对变压器设定过电流保护时，整定的动作值就要考虑到能躲过变压器在通电一瞬间所产生的励磁涌流，变压器的励磁涌流通常会达到变压器额定电流的8～9倍。否则就会造成开关误动。因此，加强继电保护技术在变压器故障解决中的运用，成为当前变电检修人员刻不容缓的责任。
关键词：继电保护技术；变压器故障；应用
1电力变压器一般故障分析
变压器在正常运行时如果发生内外的故障，其非电量和差动保护为主的作为反应变压器内部故障保护装置和反应变压器外部故障的后备保护装置都可以进行正确的切除故障。但断路器与低（中）压侧流变之间故障时则存在动作的死区，也称之为主变死区故障。产生这些故障的主要原因是：变压器正常工作，主变死区发生短路故障时，如果故障在差动保护范围外，则差动保护没法启动，主变后备保护感知能母线电压下降和保护电流的增大，低（中）压侧后备保护正确动作而跳开侧断路器，而问题故障仍然存在，但在变压器的高压侧，由于主变阻抗较大，高压侧电压变化则不是十分凸显，虽然电流发生急剧变化，但电压闭锁不能开放，高压侧过流保护对低压侧故障可能没有灵敏度，该故障可能不到及时切除除，变压器最终会损毁，因此复合电压可采用各侧电压“或”逻辑解决。
2电力变压器保护配置
2.1过负荷保护和过电流保护
过负荷故障指的是因超额定容量引起的异常，出现过负荷异常时如果三相对称仍可继续运行比较短的一段时间，在这段时间内继电保护会检测到异常信号并发出警报，同时做出过负荷保护反应。在装配过负荷保护时需按变压器实际型号和负荷状况选择安装方式，对于双绕组变压器，降压式需安装于高压侧，升压式需安装于发电机一侧，而三绕组变压器（直接带负荷）还需配置负荷检测装置。过电流指的是超载电流引起的短路、过载故障。
2.2瓦斯保护
瓦斯保护是以气体反应状态进行的继电保护，多应用于大中型的油浸式变压器继电保护中，包括重瓦斯保护和轻瓦斯保护两种。前者在二次回路故障或者油面骤然急剧变化引起油流速超设置值自动跳闸保护装置，后者则在发现故障瞬间发出警报。瓦斯保护具有高灵敏度、低成本的优点，不过该保护装置只能用于变压器内部的故障保护反应，不能对外部故障做出保护反应。
2.3差动保护配置
差动保护配置的主要元件有：谐波制动元件、异常判定元件和其它元件等等。差动保护可以区分为：①对差动元件来讲，其作用就是在电力变压器故障时，自动将各侧开关断开；②对谐波元件来说，其作用就是当变压器空投时，可以很好的预防励磁涌流的影响，防止误动；③对于启动元件来讲，其作用就是当差流越限和突变时，如果超过整定值，则差动保护装置告警或动作跳闸；④对于TA判别元件来说，其作用主要是判断回路情况，当发生情况不正常时发出警报，其闭锁保护是否需要启动可以通过控制元件来决定。差动保护装置主要利用二次谐波及波形识别等原理，来防止励磁涌流引起差动保护误动作。空投造成的内部故障，差动保护在短时间内就会开放。
2.4后备保护装置
该装置一般由主变各侧电流和各侧母线电压组成，一般设置成相间阻抗和复合电压闭锁过流保护，此外，还有接地故障过流保护的装置。不管变压器发生何种故障，一般均会出现电压的大幅降低和电流的急剧增加。当低（中）压侧发生故障时，受主变抗阻的影响，必然会给高压侧电压造成一定的影响，从而给高压侧复合电压闭锁启动造成影响，所以高压侧后备保护的复合电压一般采用各侧电压元件“或”逻辑。因此，一旦变压器发生了问题和故障，后备保护就会即时开启，确保变压器故障范围不再扩大。
3继电保护技术在变压器故障解决中的运用
3.1死区故障
关于变压器继电保护死区故障，具体可分为运行死区故障、操作死区故障两类。一是运行死区故障。以电流互感器、低压侧短路故障为例，低压侧母线电流的增加，导致电压偏低，促使低压侧后备保护装置，启动主变保护断开电源，从而将低压侧母线电压恢复至标准范围。但是，因故障点未采取隔离手段，导致电流在主变输送环节出现障碍，致使低压侧母线电压无法完成自主开放工作，其原因在于：高压侧母线电压的升高，使其主变阻抗能力明显下降，难以快速且及时完成故障点切除工作，从而形成继电保护死区。二是操作死区故障。针对变压器运行阶段，检查与维修工作的开展，应以低压侧装置断开为前提，使高压侧装置在主变冲击环节恢复至标准范围，并对低压侧装置实施闭合，结合电流输出，确保变压器稳定运行及故障排查。
3.2死区故障排除下的继电保护
首先，优化低压侧后备保护。针对双绕变压器，其中低压侧后备保护流程为：中低压侧短路装置及时发出断开命令，促使高压侧装置在额定电流超出的前提下跳闸，具体情况如图1所示。而三绕变压器，后备保护流程基本与双绕变压器一致，即在电流额定值超出，中高压侧装置可在限定时间内实现跳闸工作，如图2所示。针对此，可依据变压器低中高压侧装置跳闸逻辑，对电流互感器、中低压侧装置故障予以判断，避免在二次短路的情况下，出现变压器主变元件损毁问题。
其次，优化高压侧后备保护。以双绕变压器为例，其高压侧后备保护流程为：基于低压侧装置断开、额定电流超出的情况，高压侧装置可在限定时间内发出跳闸命令；而三绕变压器后备保护为：中低压侧装置断开、高压侧电流超出，则高中低侧装置分别出现跳闸行为。
最后，实际应用。对于变压器继电保护技术实际应用环节，易受到变压器运行方式的影响，而出现继电保护装置误动现象。对此，以变压器运行状况为前提，通过针对性、辅助性措施的运用，将变压器故障进行严格控制。如双绕变电器，若低压侧开关介于冷备/检修状态，而主变元件、高压侧装置保持运行，则应在高压侧装置处设定检修压板，预防低压侧装置位置变化引起的高压侧继电误动保护；三绕变压器还需对高中低侧装置预热问题予以判断，并采用紧密配合的方式，对继电装置保护行为进行规范，使其能够在界限逻辑控制、改善逻辑控制的前提下，对中低压侧装置短路故障实施有效预防，从而降低高压侧过电流现象发生概率。
结语
在电力系统的安全稳定运行中，变压器起着至关重要的作用，但是后者受到环境条件、污垢淤积、绝缘保护损坏、设备老化等外部或内部因素的影响，存在一定的故障风险，而继电保护可将变压器故障风险及损失控制在最小的范围内。对此应深入研究了解变压器中的继电保护装置及其保护技术，充分发挥继电保护技术的作用，提高变压器和电力系统运行的安全、稳定和可靠。
参考文献
[1]张继军.继电保护技术在变压器故障解决中的应用[J].自动化应用,2015,12:121-122.