1問題的提出變壓器在電力系統中用得非常普遍，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的安全運行具有十分重要的意義。現代生產的變壓器，在構造上是比較可靠的，故障機會較少，但在實際運行中，還要考慮有發生各種故障和不正常情況的可能性，因此必須根據變壓器的容量和重要程度裝設專用的保護裝置。

　　從近幾年全國繼電保護動作情況看，變壓器保護的正確動作率，只有75%左右，遠低于線路保護正確動作率（線路保護正確動作率95%以上），造成的這種局面的主要原因有：1.1變壓器本身故障機率低，但只要發生故障，均為惡性事故，輕者大面積停電，重者造成系統瓦解，變壓器保護的動作次數較少，難以發現問題，動作的可靠性大大降低。

　　1.2變壓器保護的檢驗工作難以正常開展，不象線路保護，有旁路代此線路開關，就可進行檢驗，而變壓器保護的檢驗，涉及到的停電范圍較廣，難以進行定期檢驗，造成變壓器保護的超周期服役。

　　1.3變壓器保護的安裝不規范，帶負荷向量實測項目不全、調試項目有漏項、甩項等現象。

　　1.4變壓器正常運行時在線監測手段不全。為提高變壓器保護的可靠性，在220kV及以上系統變壓器保護采用雙重化配置，本文就雙重化配置的變壓器保護在選型、配置、安裝、調試等182方面分析探討，并提出利用變壓器保護與變壓器在線監測技術，以提高變壓器保護的可靠性。

　　2保護選型、配置針對變壓器保護動作正確率低，國電公司保護裝置拒動而導致系統事故的有效措施，同時又可大大減少由于保護裝置異常，檢修等原因，造成的一次設備停運的現象。但繼電保護雙重化配置也增加了保護誤動的機率。因此，在考慮保護雙重化配置時，應選用安全性高的繼電保護裝置，并遵循相互獨立的原則，注意做到：2.1雙重化配置的保護裝置之間不應有任何電氣聯系；2.2每套保護裝置的交流電壓、交流電流應分別取自電壓互感器和電流互感器互相獨立的繞組，其保護范圍應交叉重迭，避免死區；2.3保護裝置雙重化配置還應充分考慮到運行或檢修時的安全性，當運行中的一套保護因異常需要退出或需要檢修時，應不影響另一套保護正常運行2.4為與保護裝置雙重化配置相適應，應優先選用具備雙跳閘線圈機構的斷路器，斷路器與保護配合的相關回路（如斷路器、隔離刀閘的輔助接點等），均應遵循相互獨立的原則按雙重化配置。

　　差動母差闈保護測置表計3變壓器保護的選型、配置根據目前國內產家的產品，變壓器保護的選型有二種方案。

　　1方案一：選用國電南京自動化服份有限公司生產的：PST1200系列微機變壓器保護主保護：二次諧波原理的差動保護，波形對稱原理差動保護。

　　3.1.335kV側后備保護復合電壓過流保護（兩套）3.2方案二：選用南京南瑞繼保電氣有限公司生產的：RCS?978系列微機變壓器保護主保護：穩態比率差動保護、工頻變也量比率差動保護、零序比率差動保護與分側比率差動保護（主要應用于自耦變壓器）。

　　后備保護：后備保護配置與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責，他們對二次繼電保護的特殊要求容易忽視，保護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應指向母線側等，電流互感器的布置原則要根據電網實際，保證保護不出現死區，盡可能縮小母線保護的動作范圍，減少故障停電范圍，充分發揮后備保護的作用，同時考慮保護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，母差和差動保護所接電流互感器位置要交叉以消除保護死區。

　　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布置圖，對于雙重化配置的變壓器保護，兩套差動保護分別接與電流互感器的不同繞組（即將上圖的后備保護繞組改為接另一組差動保護）。每套差動保護與后備保護共用一個繞組，以達到雙重化目的。

　　4.2電流互感器的二次極性、接線在主變保護中涉及到的方向保護較多，如電流互感器二次極性弄反，保護的動作行為就會南轅北轍，帶來的結果只能是誤動。

　　對于220kV側復合電壓閉鎖方向過流，保護其方向是指向變壓器，llkV側復合電壓閉鎖方向過流保護，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，方向指向變壓器，110kV側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，電流互感器的二次極性一般以各側母線為正極性，如果采用進線開關代替主變開關的一次接線方式，在進線開關側的電流互感器二次極性以變壓器側為正極性，其余側不變，以達到正常運行時差動回路無差流。

　　差動保護用的電流互感器，各側均以星形接線輸入，與常規差動保護接線不同，星一角變換和各側電流數值的平衡均保護裝置軟件實現。

　　3直流電源在主變保護中，直流電源類型較多，分類也很復雜，分清不同用途，加以不同回路編號區分，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直流電源的分路：220kV開關跳閘回路的兩個跳閘線圈，電壓切換回路應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旁路開關代主變開關運行的這種方式，旁路開關的電流也進入主變保護差動電流回路，采取的措施是在保護屏下端裝設連接片，不能將兩個開關的電流互感器二次直接并接接入差動繼電器，在任何一臺開關停電時，其電流互感器二次回路與運行開關TA回路斷開，裝設連接片來隔離運行和停電設備，采用并接方式引起的故也曾發生過。

　　S調試中應注意的問題變壓器保護的調試包括電流互感器試驗、裝置調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。不可忽略根據差動保護區內短路故障時，穿越變壓器的比較大短路電流和實測的差動回路二次負荷，校核保護用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荷的要求，在故障時差動保護可能拒動，誤動直接影響差動保護的可靠性。采用的措施有加大TA變化或采用同變化的TA串聯，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TA的二次電流回路只能通過一點（選擇在保護屏）接于地網。因為變電站的接地網絡之間并非絕對等地位，當發生短路故障時，有較大的電流流入地網，各點之間的電位差較大，它們之間的電位差產生的電流將流入保護裝置，由多點接地引起的差動保護誤動在系統事故中也時有所見。

　　現在的微機保護的調試沒有完整、統一具體的現場調試規程及調試方法，雖然有些規定，但現在的微機保護裝置軟件版本較多，各自為政，主要依據廠家裝置說明書及以往經驗，如果調試不當會將好的裝置弄壞，在調試工作開始前對下列問題應做到心中有數。

　　在進行規定試驗項目時，通入保護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裝置進行試驗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。微機保護裝置對電源要求是非常高，電源的優劣直接影響保護的動作行為，由電源插件板問題造成裝置誤動現象時有發生，電源是保護裝置的心臟部件，不僅要求其輸出電壓穩定，還要使波電壓符合要求，由于拉合直流對微機變壓器保護的邏輯回路電位有可能發生畸變，容易造成保護裝置的誤動，重點檢80%額定電壓下保護動作情況整定，拉合直流進行整定值復，檢測時必須嚴格把關。

　　5.2.2定值的整定及整組試驗。正確的保護定值是保護正確動作的必要條件。定值的整定和核對尤為重要，由于微機保護功能強、定值多，許多保護功能集中在一起，并通過軟壓板投退來實現的，容易看錯，現場人員在整定定值時常常出現錯誤。由此而引起保護誤動、拒動及電網故擴大化的現象時有發生，由于變壓器保護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，就是檢保護動作的邏輯是否正確，裝置是否按設計要求動作，預告信號、故信號是否正確，驗證保護壓板與二次回路是否正確，根據定值整定通知單，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，即應動的則動，不應動的則不能動。保護裝置的傳動及整組試驗，必須認真完成，這是調試中比較關鍵的一項，也是裝置整組動作特性的比較后大把關項目。注重分析試驗結果，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，有好幾種保護均動作，這就要求我們分析哪種保護正確動作，哪種保護不正確動作，不能以為開關動作正確就可以了，往往不正確動作的保護在實際運行中造成裝置誤動。

　　6變壓器保護及在線監測一體化的設想要想提高變壓器保護的可靠性，僅靠繼電保護是不完備的，可以利用變壓器在線監測技術，二者一體化，達到早發現、早診斷、早處理，提高變壓器運行的可靠性。現行的差動保護原理運用于發電機，電動機，線路和母線等設備都很成功，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，它兩側的電流是通過磁場而不是電場聯系在一起的，而差動保護原理是在基于變壓器線性狀態和穩態下推出的。考慮變壓器故障暫態電流跟穩態時不同，計算誤差可能造成差動保護的誤動；其次，變壓器正常運行時的勵磁電流，繞組分接頭的調整，都會引起變壓器兩側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時產生的勵磁涌流會使差動保護誤動；另外，變壓器差動保護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誤動。多年來變壓器保護裝置的動作正確率一直遠遠低于線路保護與其他元件保護。

　　一直以來，變壓器保護和狀態監測都分屬于繼電保護和高電壓技術兩個不同專業，但實上，變壓器保護利在線監測兩者有一定的關聯性，它們在作用對象、采集物理量、信號處理分析、產品硬件平臺、安裝和維護等諸多方面有一定的聯系和相通。一體化系統在變壓器故障和絕緣狀態的分析中，把保護和在線監測采集到的參數和計算結果互為、綜合判斷，可提高故障和絕緣診斷的全面性和真實性。另外，運用一體化系統后，電力部門可從投資、安裝、運行、維護等諸多方面節省一定的人力物力資源，提高電網的經濟運行水平。

　　變壓器保護及在線監測系統共同的作用對象均是變壓器本體，在保護中采集到的一部分TA、TV信號量在線監測中同時也會用到t系統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，能減輕變壓器的負擔和重復安裝工作，實現現場資源的共享、比較大化利用3從功能來看，變壓器保護的一些遙信量，如有載分接開關位置、風扇投/停等對于變壓器在線監測也是重要的信號量，它們可實現數據的共享。保護中的一些遙測量，如頻率、電度、有功、無功等也可運用在在線監測系統對變壓器絕緣狀態的分析中。一體化系統還可綜合電流電壓、繞組溫度、油溫等參數進行計算，得出變壓器運行工作狀態和帶載能力，對有載分接開關進行自動調節。

　　考慮突發性故障的反應和切除能力，變壓器保護部分保留直接驅動出口跳閘的功能。對于變壓器內部的發展性故障和一些故障初期，用在線監測的方法是十分靈敏的。只有當故障發展到一定水平時，保護系統才能檢測到。對于那些繼電保護還不能檢測到，但發展快速的故障，當它的故障水平發展到危害變壓器正常運行時，在線監測模塊將及時作出警報。同時向有關部門建議變壓器停電檢修。另外，對于內部突發性故障來說差動保護的動作速度要快于在線監測模塊的，在線監測模塊作出的判斷是不會影響保護止確動作的。當保護失電或拒動情況下，在線監測系統還能取到一“后備保護”作用，這也將提高變壓器保護的可靠性。

　　結束語：雙重化變壓器保護配置是一種新趨勢，由此也帶來一些新問題，這些問題需要設計人員和運行維護人員的共同努力，才能提高變壓器保護的可靠性。