1問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保證電力系統(tǒng)的安全運行具有十分重要的意義。現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，在構(gòu)造上是比較可靠的，故障機(jī)會較少，但在實際運行中，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。

　　從近幾年全國繼電保護(hù)動作情況看，變壓器保護(hù)的正確動作率，只有75%左右，遠(yuǎn)低于線路保護(hù)正確動作率（線路保護(hù)正確動作率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)的動作次數(shù)較少，難以發(fā)現(xiàn)問題，動作的可靠性大大降低。

　　1.2變壓器保護(hù)的檢驗工作難以正常開展，不象線路保護(hù)，有旁路代此線路開關(guān)，就可進(jìn)行檢驗，而變壓器保護(hù)的檢驗，涉及到的停電范圍較廣，難以進(jìn)行定期檢驗，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)荷向量實測項目不全、調(diào)試項目有漏項、甩項等現(xiàn)象。

　　1.4變壓器正常運行時在線監(jiān)測手段不全。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、配置針對變壓器保護(hù)動作正確率低，國電公司保護(hù)裝置拒動而導(dǎo)致系統(tǒng)事故的有效措施，同時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)備停運的現(xiàn)象。但繼電保護(hù)雙重化配置也增加了保護(hù)誤動的機(jī)率。因此，在考慮保護(hù)雙重化配置時，應(yīng)選用安全性高的繼電保護(hù)裝置，并遵循相互獨立的原則，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)充分考慮到運行或檢修時的安全性，當(dāng)運行中的一套保護(hù)因異常需要退出或需要檢修時，應(yīng)不影響另一套保護(hù)正常運行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等），均應(yīng)遵循相互獨立的原則按雙重化配置。

　　差動母差闈保護(hù)測置表計3變壓器保護(hù)的選型、配置根據(jù)目前國內(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：選用國電南京自動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保護(hù)，波形對稱原理差動保護(hù)。

　　3.1.335kV側(cè)后備保護(hù)復(fù)合電壓過流保護(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)比率差動保護(hù)、工頻變也量比率差動保護(hù)、零序比率差動保護(hù)與分側(cè)比率差動保護(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安裝中重點考慮的問題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)，他們對二次繼電保護(hù)的特殊要求容易忽視，保護(hù)人員要對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，對于雙重化配置的變壓器保護(hù)，兩套差動保護(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保護(hù)）。每套差動保護(hù)與后備保護(hù)共用一個繞組，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)的動作行為就會南轅北轍，帶來的結(jié)果只能是誤動。

　　對于220kV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過流，保護(hù)其方向是指向變壓器，llkV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù)，其方向指向llkV母線，動作特性見下圖（b）方向指向變壓器220kV方向零序過流保護(hù)，方向指向變壓器，110kV側(cè)方向零序過流其方向指向110kV母線，動作特性見下圖（b）方向指向變壓器對于差動保護(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)線開關(guān)代替主變開關(guān)的一次接線方式，在進(jìn)線開關(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)到正常運行時差動回路無差流。

　　差動保護(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，加以不同回路編號區(qū)分，一方面保證直流電源供電的可靠性，另一方面也會給今后如遇直流接地問題找提供便利。

　　雙重化配置的變壓器保護(hù)直流電源的分路：220kV開關(guān)跳閘回路的兩個跳閘線圈，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。

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

　　S調(diào)試中應(yīng)注意的問題變壓器保護(hù)的調(diào)試包括電流互感器試驗、裝置調(diào)試和整組試驗三個部分。

　　S.1電流互感器試驗電流互感器試驗的重點是錄取TA的10%誤差曲線。不可忽略根據(jù)差動保護(hù)區(qū)內(nèi)短路故障時，穿越變壓器的比較大短路電流和實測的差動回路二次負(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，是因為TA的容量不足以提供二次負(fù)荷的要求，在故障時差動保護(hù)可能拒動，誤動直接影響差動保護(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。

　　試驗時，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一點（選擇在保護(hù)屏）接于地網(wǎng)。因為變電站的接地網(wǎng)絡(luò)之間并非絕對等地位，當(dāng)發(fā)生短路故障時，有較大的電流流入地網(wǎng)，各點之間的電位差較大，它們之間的電位差產(chǎn)生的電流將流入保護(hù)裝置，由多點接地引起的差動保護(hù)誤動在系統(tǒng)事故中也時有所見。

　　現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)的調(diào)試沒有完整、統(tǒng)一具體的現(xiàn)場調(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)廠家裝置說明書及以往經(jīng)驗，如果調(diào)試不當(dāng)會將好的裝置弄壞，在調(diào)試工作開始前對下列問題應(yīng)做到心中有數(shù)。

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

　　5.2.1對裝置的電源檢。微機(jī)保護(hù)裝置對電源要求是非常高，電源的優(yōu)劣直接影響保護(hù)的動作行為，由電源插件板問題造成裝置誤動現(xiàn)象時有發(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，重點檢80%額定電壓下保護(hù)動作情況整定，拉合直流進(jìn)行整定值復(fù)，檢測時必須嚴(yán)格把關(guān)。

　　5.2.2定值的整定及整組試驗。正確的保護(hù)定值是保護(hù)正確動作的必要條件。定值的整定和核對尤為重要，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，并通過軟壓板投退來實現(xiàn)的，容易看錯，現(xiàn)場人員在整定定值時常常出現(xiàn)錯誤。由此而引起保護(hù)誤動、拒動及電網(wǎng)故擴(kuò)大化的現(xiàn)象時有發(fā)生，由于變壓器保護(hù)涉及到電流互感器較多，定值整定前要核對好電流互感器變化。

　　裝置整組試驗，就是檢保護(hù)動作的邏輯是否正確，裝置是否按設(shè)計要求動作，預(yù)告信號、故信號是否正確，驗證保護(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)動的則動，不應(yīng)動的則不能動。保護(hù)裝置的傳動及整組試驗，必須認(rèn)真完成，這是調(diào)試中比較關(guān)鍵的一項，也是裝置整組動作特性的比較后大把關(guān)項目。注重分析試驗結(jié)果，即分析打印的報告和波形是否正確，因為有時模擬某種故障時，有好幾種保護(hù)均動作，這就要求我們分析哪種保護(hù)正確動作，哪種保護(hù)不正確動作，不能以為開關(guān)動作正確就可以了，往往不正確動作的保護(hù)在實際運行中造成裝置誤動。

　　6變壓器保護(hù)及在線監(jiān)測一體化的設(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，提高變壓器運行的可靠性。現(xiàn)行的差動保護(hù)原理運用于發(fā)電機(jī)，電動機(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，首先變壓器本身是一非線性電力元件，它兩側(cè)的電流是通過磁場而不是電場聯(lián)系在一起的，而差動保護(hù)原理是在基于變壓器線性狀態(tài)和穩(wěn)態(tài)下推出的。考慮變壓器故障暫態(tài)電流跟穩(wěn)態(tài)時不同，計算誤差可能造成差動保護(hù)的誤動；其次，變壓器正常運行時的勵磁電流，繞組分接頭的調(diào)整，都會引起變壓器兩側(cè)的電流不等帶來不平衡電流輸出。特別是變壓器空載合閘和外部故障被切除后電壓復(fù)時產(chǎn)生的勵磁涌流會使差動保護(hù)誤動；另外，變壓器差動保護(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題，這也會帶來差流增大致使保護(hù)誤動。多年來變壓器保護(hù)裝置的動作正確率一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于線路保護(hù)與其他元件保護(hù)。

　　一直以來，變壓器保護(hù)和狀態(tài)監(jiān)測都分屬于繼電保護(hù)和高電壓技術(shù)兩個不同專業(yè)，但實上，變壓器保護(hù)利在線監(jiān)測兩者有一定的關(guān)聯(lián)性，它們在作用對象、采集物理量、信號處理分析、產(chǎn)品硬件平臺、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)測采集到的參數(shù)和計算結(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性。另外，運用一體化系統(tǒng)后，電力部門可從投資、安裝、運行、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)運行水平。

　　變壓器保護(hù)及在線監(jiān)測系統(tǒng)共同的作用對象均是變壓器本體，在保護(hù)中采集到的一部分TA、TV信號量在線監(jiān)測中同時也會用到t系統(tǒng)一體化后變壓器上采集信號量的一部分互感器、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，實現(xiàn)現(xiàn)場資源的共享、比較大化利用3從功能來看，變壓器保護(hù)的一些遙信量，如有載分接開關(guān)位置、風(fēng)扇投/停等對于變壓器在線監(jiān)測也是重要的信號量，它們可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。保護(hù)中的一些遙測量，如頻率、電度、有功、無功等也可運用在在線監(jiān)測系統(tǒng)對變壓器絕緣狀態(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)行計算，得出變壓器運行工作狀態(tài)和帶載能力，對有載分接開關(guān)進(jìn)行自動調(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)動出口跳閘的功能。對于變壓器內(nèi)部的發(fā)展性故障和一些故障初期，用在線監(jiān)測的方法是十分靈敏的。只有當(dāng)故障發(fā)展到一定水平時，保護(hù)系統(tǒng)才能檢測到。對于那些繼電保護(hù)還不能檢測到，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行時，在線監(jiān)測模塊將及時作出警報。同時向有關(guān)部門建議變壓器停電檢修。另外，對于內(nèi)部突發(fā)性故障來說差動保護(hù)的動作速度要快于在線監(jiān)測模塊的，在線監(jiān)測模塊作出的判斷是不會影響保護(hù)止確動作的。當(dāng)保護(hù)失電或拒動情況下，在線監(jiān)測系統(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：雙重化變壓器保護(hù)配置是一種新趨勢，由此也帶來一些新問題，這些問題需要設(shè)計人員和運行維護(hù)人員的共同努力，才能提高變壓器保護(hù)的可靠性。