1問(wèn)題的提出變壓器在電力系統(tǒng)中用得非常普遍，占有很重要地位。因此，提高變壓器工作的可靠性對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有十分重要的意義?，F(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，在構(gòu)造上是比較可靠的，故障機(jī)會(huì)較少，但在實(shí)際運(yùn)行中，還要考慮有發(fā)生各種故障和不正常情況的可能性，因此必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)專用的保護(hù)裝置。

　　從近幾年全國(guó)繼電保護(hù)動(dòng)作情況看，變壓器保護(hù)的正確動(dòng)作率，只有75%左右，遠(yuǎn)低于線路保護(hù)正確動(dòng)作率（線路保護(hù)正確動(dòng)作率95%以上），造成的這種局面的主要原因有：1.1變壓器本身故障機(jī)率低，但只要發(fā)生故障，均為惡性事故，輕者大面積停電，重者造成系統(tǒng)瓦解，變壓器保護(hù)的動(dòng)作次數(shù)較少，難以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，動(dòng)作的可靠性大大降低。

　　1.2變壓器保護(hù)的檢驗(yàn)工作難以正常開(kāi)展，不象線路保護(hù)，有旁路代此線路開(kāi)關(guān)，就可進(jìn)行檢驗(yàn)，而變壓器保護(hù)的檢驗(yàn)，涉及到的停電范圍較廣，難以進(jìn)行定期檢驗(yàn)，造成變壓器保護(hù)的超周期服役。

　　1.3變壓器保護(hù)的安裝不規(guī)范，帶負(fù)荷向量實(shí)測(cè)項(xiàng)目不全、調(diào)試項(xiàng)目有漏項(xiàng)、甩項(xiàng)等現(xiàn)象。

　　1.4變壓器正常運(yùn)行時(shí)在線監(jiān)測(cè)手段不全。為提高變壓器保護(hù)的可靠性，在220kV及以上系統(tǒng)變壓器保護(hù)采用雙重化配置，本文就雙重化配置的變壓器保護(hù)在選型、配置、安裝、調(diào)試等182方面分析探討，并提出利用變壓器保護(hù)與變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，以提高變壓器保護(hù)的可靠性。

　　2保護(hù)選型、配置針對(duì)變壓器保護(hù)動(dòng)作正確率低，國(guó)電公司保護(hù)裝置拒動(dòng)而導(dǎo)致系統(tǒng)事故的有效措施，同時(shí)又可大大減少由于保護(hù)裝置異常，檢修等原因，造成的一次設(shè)備停運(yùn)的現(xiàn)象。但繼電保護(hù)雙重化配置也增加了保護(hù)誤動(dòng)的機(jī)率。因此，在考慮保護(hù)雙重化配置時(shí)，應(yīng)選用安全性高的繼電保護(hù)裝置，并遵循相互獨(dú)立的原則，注意做到：2.1雙重化配置的保護(hù)裝置之間不應(yīng)有任何電氣聯(lián)系；2.2每套保護(hù)裝置的交流電壓、交流電流應(yīng)分別取自電壓互感器和電流互感器互相獨(dú)立的繞組，其保護(hù)范圍應(yīng)交叉重迭，避免死區(qū)；2.3保護(hù)裝置雙重化配置還應(yīng)充分考慮到運(yùn)行或檢修時(shí)的安全性，當(dāng)運(yùn)行中的一套保護(hù)因異常需要退出或需要檢修時(shí)，應(yīng)不影響另一套保護(hù)正常運(yùn)行2.4為與保護(hù)裝置雙重化配置相適應(yīng)，應(yīng)優(yōu)先選用具備雙跳閘線圈機(jī)構(gòu)的斷路器，斷路器與保護(hù)配合的相關(guān)回路（如斷路器、隔離刀閘的輔助接點(diǎn)等），均應(yīng)遵循相互獨(dú)立的原則按雙重化配置。

　　差動(dòng)母差闈保護(hù)測(cè)置表計(jì)3變壓器保護(hù)的選型、配置根據(jù)目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)家的產(chǎn)品，變壓器保護(hù)的選型有二種方案。

　　1方案一：選用國(guó)電南京自動(dòng)化服份有限公司生產(chǎn)的：PST1200系列微機(jī)變壓器保護(hù)主保護(hù)：二次諧波原理的差動(dòng)保護(hù)，波形對(duì)稱原理差動(dòng)保護(hù)。

　　3.1.335kV側(cè)后備保護(hù)復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)（兩套）3.2方案二：選用南京南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn)的：RCS?978系列微機(jī)變壓器保護(hù)主保護(hù)：穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)保護(hù)、工頻變也量比率差動(dòng)保護(hù)、零序比率差動(dòng)保護(hù)與分側(cè)比率差動(dòng)保護(hù)（主要應(yīng)用于自耦變壓器）。

　　后備保護(hù)：后備保護(hù)配置與PST?1200基本相同4安裝中重點(diǎn)考慮的問(wèn)題4.1電流互感器的布置電流互感器的安裝由一次同志負(fù)責(zé)，他們對(duì)二次繼電保護(hù)的特殊要求容易忽視，保護(hù)人員要對(duì)他們提出正確的安裝要求，包括電流互感器的安裝位置和一次極性端L1應(yīng)指向母線側(cè)等，電流互感器的布置原則要根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際，保證保護(hù)不出現(xiàn)死區(qū)，盡可能縮小母線保護(hù)的動(dòng)作范圍，減少故障停電范圍，充分發(fā)揮后備保護(hù)的作用，同時(shí)考慮保護(hù)重要性和可靠性等因素，合理布置電流互感器位置及二次接線方式，母差和差動(dòng)保護(hù)所接電流互感器位置要交叉以消除保護(hù)死區(qū)。

　　電流互感器正確布置圖（如下）：母殘變壓器上圖是電流互感器的常規(guī)布置圖，對(duì)于雙重化配置的變壓器保護(hù)，兩套差動(dòng)保護(hù)分別接與電流互感器的不同繞組（即將上圖的后備保護(hù)繞組改為接另一組差動(dòng)保護(hù)）。每套差動(dòng)保護(hù)與后備保護(hù)共用一個(gè)繞組，以達(dá)到雙重化目的。

　　4.2電流互感器的二次極性、接線在主變保護(hù)中涉及到的方向保護(hù)較多，如電流互感器二次極性弄反，保護(hù)的動(dòng)作行為就會(huì)南轅北轍，帶來(lái)的結(jié)果只能是誤動(dòng)。

　　對(duì)于220kV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過(guò)流，保護(hù)其方向是指向變壓器，llkV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)，其方向指向llkV母線，動(dòng)作特性見(jiàn)下圖（b）方向指向變壓器220kV方向零序過(guò)流保護(hù)，方向指向變壓器，110kV側(cè)方向零序過(guò)流其方向指向110kV母線，動(dòng)作特性見(jiàn)下圖（b）方向指向變壓器對(duì)于差動(dòng)保護(hù)，電流互感器的二次極性一般以各側(cè)母線為正極性，如果采用進(jìn)線開(kāi)關(guān)代替主變開(kāi)關(guān)的一次接線方式，在進(jìn)線開(kāi)關(guān)側(cè)的電流互感器二次極性以變壓器側(cè)為正極性，其余側(cè)不變，以達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)差動(dòng)回路無(wú)差流。

　　差動(dòng)保護(hù)用的電流互感器，各側(cè)均以星形接線輸入，與常規(guī)差動(dòng)保護(hù)接線不同，星一角變換和各側(cè)電流數(shù)值的平衡均保護(hù)裝置軟件實(shí)現(xiàn)。

　　3直流電源在主變保護(hù)中，直流電源類型較多，分類也很復(fù)雜，分清不同用途，加以不同回路編號(hào)區(qū)分，一方面保證直流電源供電的可靠性，另一方面也會(huì)給今后如遇直流接地問(wèn)題找提供便利。

　　雙重化配置的變壓器保護(hù)直流電源的分路：220kV開(kāi)關(guān)跳閘回路的兩個(gè)跳閘線圈，電壓切換回路應(yīng)分別接在兩路直流電源上，防止直流失壓等異常情況下誤動(dòng)。

　　4.4電流回路連接片為適應(yīng)旁路開(kāi)關(guān)代主變開(kāi)關(guān)運(yùn)行的這種方式，旁路開(kāi)關(guān)的電流也進(jìn)入主變保護(hù)差動(dòng)電流回路，采取的措施是在保護(hù)屏下端裝設(shè)連接片，不能將兩個(gè)開(kāi)關(guān)的電流互感器二次直接并接接入差動(dòng)繼電器，在任何一臺(tái)開(kāi)關(guān)停電時(shí)，其電流互感器二次回路與運(yùn)行開(kāi)關(guān)TA回路斷開(kāi)，裝設(shè)連接片來(lái)隔離運(yùn)行和停電設(shè)備，采用并接方式引起的故也曾發(fā)生過(guò)。

　　S調(diào)試中應(yīng)注意的問(wèn)題變壓器保護(hù)的調(diào)試包括電流互感器試驗(yàn)、裝置調(diào)試和整組試驗(yàn)三個(gè)部分。

　　S.1電流互感器試驗(yàn)電流互感器試驗(yàn)的重點(diǎn)是錄取TA的10%誤差曲線。不可忽略根據(jù)差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)短路故障時(shí)，穿越變壓器的比較大短路電流和實(shí)測(cè)的差動(dòng)回路二次負(fù)荷，校核保護(hù)用TA的10%誤差曲線是否滿足要求。如果不滿足，是因?yàn)門(mén)A的容量不足以提供二次負(fù)荷的要求，在故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)可能拒動(dòng)，誤動(dòng)直接影響差動(dòng)保護(hù)的可靠性。采用的措施有加大TA變化或采用同變化的TA串聯(lián)，并重新校核10%誤差曲線直到符合要求。

　　試驗(yàn)時(shí)，還要檢TA二次繞組的接地情況，各側(cè)TA的二次電流回路只能通過(guò)一點(diǎn)（選擇在保護(hù)屏）接于地網(wǎng)。因?yàn)樽冸娬镜慕拥鼐W(wǎng)絡(luò)之間并非絕對(duì)等地位，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，有較大的電流流入地網(wǎng)，各點(diǎn)之間的電位差較大，它們之間的電位差產(chǎn)生的電流將流入保護(hù)裝置，由多點(diǎn)接地引起的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)在系統(tǒng)事故中也時(shí)有所見(jiàn)。

　　現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)的調(diào)試沒(méi)有完整、統(tǒng)一具體的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試規(guī)程及調(diào)試方法，雖然有些規(guī)定，但現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置軟件版本較多，各自為政，主要依據(jù)廠家裝置說(shuō)明書(shū)及以往經(jīng)驗(yàn)，如果調(diào)試不當(dāng)會(huì)將好的裝置弄壞，在調(diào)試工作開(kāi)始前對(duì)下列問(wèn)題應(yīng)做到心中有數(shù)。

　　在進(jìn)行規(guī)定試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，通入保護(hù)裝置的實(shí)際電氣量有什么特點(diǎn)；如何模擬這些實(shí)際量并通往保護(hù)裝置進(jìn)行試驗(yàn)s試驗(yàn)條件和實(shí)際條件有什么差異是否允許這些差異的存在。

　　5.2.1對(duì)裝置的電源檢。微機(jī)保護(hù)裝置對(duì)電源要求是非常高，電源的優(yōu)劣直接影響保護(hù)的動(dòng)作行為，由電源插件板問(wèn)題造成裝置誤動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，電源是保護(hù)裝置的心臟部件，不僅要求其輸出電壓穩(wěn)定，還要使波電壓符合要求，由于拉合直流對(duì)微機(jī)變壓器保護(hù)的邏輯回路電位有可能發(fā)生畸變，容易造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)，重點(diǎn)檢80%額定電壓下保護(hù)動(dòng)作情況整定，拉合直流進(jìn)行整定值復(fù)，檢測(cè)時(shí)必須嚴(yán)格把關(guān)。

　　5.2.2定值的整定及整組試驗(yàn)。正確的保護(hù)定值是保護(hù)正確動(dòng)作的必要條件。定值的整定和核對(duì)尤為重要，由于微機(jī)保護(hù)功能強(qiáng)、定值多，許多保護(hù)功能集中在一起，并通過(guò)軟壓板投退來(lái)實(shí)現(xiàn)的，容易看錯(cuò)，現(xiàn)場(chǎng)人員在整定定值時(shí)常常出現(xiàn)錯(cuò)誤。由此而引起保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)及電網(wǎng)故擴(kuò)大化的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，由于變壓器保護(hù)涉及到電流互感器較多，定值整定前要核對(duì)好電流互感器變化。

　　裝置整組試驗(yàn)，就是檢保護(hù)動(dòng)作的邏輯是否正確，裝置是否按設(shè)計(jì)要求動(dòng)作，預(yù)告信號(hào)、故信號(hào)是否正確，驗(yàn)證保護(hù)壓板與二次回路是否正確，根據(jù)定值整定通知單，在整定情況下，模擬各種短路故障及與其他裝置配合是否正確，即應(yīng)動(dòng)的則動(dòng)，不應(yīng)動(dòng)的則不能動(dòng)。保護(hù)裝置的傳動(dòng)及整組試驗(yàn)，必須認(rèn)真完成，這是調(diào)試中比較關(guān)鍵的一項(xiàng)，也是裝置整組動(dòng)作特性的比較后大把關(guān)項(xiàng)目。注重分析試驗(yàn)結(jié)果，即分析打印的報(bào)告和波形是否正確，因?yàn)橛袝r(shí)模擬某種故障時(shí)，有好幾種保護(hù)均動(dòng)作，這就要求我們分析哪種保護(hù)正確動(dòng)作，哪種保護(hù)不正確動(dòng)作，不能以為開(kāi)關(guān)動(dòng)作正確就可以了，往往不正確動(dòng)作的保護(hù)在實(shí)際運(yùn)行中造成裝置誤動(dòng)。

　　6變壓器保護(hù)及在線監(jiān)測(cè)一體化的設(shè)想要想提高變壓器保護(hù)的可靠性，僅靠繼電保護(hù)是不完備的，可以利用變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，二者一體化，達(dá)到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早處理，提高變壓器運(yùn)行的可靠性?，F(xiàn)行的差動(dòng)保護(hù)原理運(yùn)用于發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)，線路和母線等設(shè)備都很成功，但作用于變壓器卻不盡如人意。究竟原因主要有這樣幾點(diǎn)，首先變壓器本身是一非線性電力元件，它兩側(cè)的電流是通過(guò)磁場(chǎng)而不是電場(chǎng)聯(lián)系在一起的，而差動(dòng)保護(hù)原理是在基于變壓器線性狀態(tài)和穩(wěn)態(tài)下推出的?？紤]變壓器故障暫態(tài)電流跟穩(wěn)態(tài)時(shí)不同，計(jì)算誤差可能造成差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)；其次，變壓器正常運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁電流，繞組分接頭的調(diào)整，都會(huì)引起變壓器兩側(cè)的電流不等帶來(lái)不平衡電流輸出。特別是變壓器空載合閘和外部故障被切除后電壓復(fù)時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流會(huì)使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)；另外，變壓器差動(dòng)保護(hù)電流互感器是非線性的，存在電流互感器特性的差異和飽和的問(wèn)題，這也會(huì)帶來(lái)差流增大致使保護(hù)誤動(dòng)。多年來(lái)變壓器保護(hù)裝置的動(dòng)作正確率一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于線路保護(hù)與其他元件保護(hù)。

　　一直以來(lái)，變壓器保護(hù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)都分屬于繼電保護(hù)和高電壓技術(shù)兩個(gè)不同專業(yè)，但實(shí)上，變壓器保護(hù)利在線監(jiān)測(cè)兩者有一定的關(guān)聯(lián)性，它們?cè)谧饔脤?duì)象、采集物理量、信號(hào)處理分析、產(chǎn)品硬件平臺(tái)、安裝和維護(hù)等諸多方面有一定的聯(lián)系和相通。一體化系統(tǒng)在變壓器故障和絕緣狀態(tài)的分析中，把保護(hù)和在線監(jiān)測(cè)采集到的參數(shù)和計(jì)算結(jié)果互為、綜合判斷，可提高故障和絕緣診斷的全面性和真實(shí)性。另外，運(yùn)用一體化系統(tǒng)后，電力部門(mén)可從投資、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等諸多方面節(jié)省一定的人力物力資源，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

　　變壓器保護(hù)及在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共同的作用對(duì)象均是變壓器本體，在保護(hù)中采集到的一部分TA、TV信號(hào)量在線監(jiān)測(cè)中同時(shí)也會(huì)用到t系統(tǒng)一體化后變壓器上采集信號(hào)量的一部分互感器、度傳感器等元件可以公用，能減輕變壓器的負(fù)擔(dān)和重復(fù)安裝工作，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)資源的共享、比較大化利用3從功能來(lái)看，變壓器保護(hù)的一些遙信量，如有載分接開(kāi)關(guān)位置、風(fēng)扇投/停等對(duì)于變壓器在線監(jiān)測(cè)也是重要的信號(hào)量，它們可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。保護(hù)中的一些遙測(cè)量，如頻率、電度、有功、無(wú)功等也可運(yùn)用在在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)變壓器絕緣狀態(tài)的分析中。一體化系統(tǒng)還可綜合電流電壓、繞組溫度、油溫等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出變壓器運(yùn)行工作狀態(tài)和帶載能力，對(duì)有載分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

　　考慮突發(fā)性故障的反應(yīng)和切除能力，變壓器保護(hù)部分保留直接驅(qū)動(dòng)出口跳閘的功能。對(duì)于變壓器內(nèi)部的發(fā)展性故障和一些故障初期，用在線監(jiān)測(cè)的方法是十分靈敏的。只有當(dāng)故障發(fā)展到一定水平時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)才能檢測(cè)到。對(duì)于那些繼電保護(hù)還不能檢測(cè)到，但發(fā)展快速的故障，當(dāng)它的故障水平發(fā)展到危害變壓器正常運(yùn)行時(shí)，在線監(jiān)測(cè)模塊將及時(shí)作出警報(bào)。同時(shí)向有關(guān)部門(mén)建議變壓器停電檢修。另外，對(duì)于內(nèi)部突發(fā)性故障來(lái)說(shuō)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作速度要快于在線監(jiān)測(cè)模塊的，在線監(jiān)測(cè)模塊作出的判斷是不會(huì)影響保護(hù)止確動(dòng)作的。當(dāng)保護(hù)失電或拒動(dòng)情況下，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能取到一“后備保護(hù)”作用，這也將提高變壓器保護(hù)的可靠性。

　　結(jié)束語(yǔ)：雙重化變壓器保護(hù)配置是一種新趨勢(shì)，由此也帶來(lái)一些新問(wèn)題，這些問(wèn)題需要設(shè)計(jì)人員和運(yùn)行維護(hù)人員的共同努力，才能提高變壓器保護(hù)的可靠性。