电力变压器保护系统研究及仿真 内蒙古自治区阿拉善左旗750300摘要：随着经济和电力行业的快速发展，电力变压器是电力系统中必不可少且不能代替的重要电气设备，对整个电力系统而言，当发生故障后如果没有及时得到正确的处理方法，将会带来严重的危害，因此，继电保护功能在变压器中有着举足轻重的地位。本文针对变压器不同故障进行了系统保护
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
，并利用MATLAB/Simulink仿真平台进行仿真模拟与分析。关键词：变压器；继电保护；系统设计；仿真引言电力资源是促进社会和经济发展以及人们日常生活的重要能源。为了合理利用日常生活中的电力资源，电力公司应加强电网运行管理。但是，在变电站运行过程中，经常会发生各种故障，如线路跳闸、主变压器低压侧的开关跳闸及主变压器的三侧开关跳闸。及时消除变电站运行中的错误是确保变电站正常运行的重要手段。变电站运行的严格安全管理可以有效降低变电站运行故障的可能性。1电力变压器基本理论与故障1.1变压器结构及工作原理电力变压器是使用电磁感应的原理将一种交流电压能转换成另一种同频率的交流电压能。电力变压器的工作原理可以用六个字来概括“电生磁，磁生电”。电力变压器一次侧通过变化的交流电，这种变化的电流在由铁芯组成的主磁通回路中产生交变的主磁通，主磁通同时通过一次组与二次绕组，根据电磁感应原理，在电力变压器的一次绕组中会产生自感应电动势，而在二次绕组中也会产生互感应电动势。电力变压器是通过电磁感应原理制成的，磁路一般由磁导率较高的铁磁材料组成，为了降低交变磁通在铁芯中形成的涡流与磁滞的消磨，电力变压器的铁心是通过厚度为0.35mm的冷轧硅钢板叠加而成的。电力变压器的电路部分是绕组，它通常由高导电率材料制成，每个绕组之间应有较好的绝缘能力，以确保电力变压器的电流回路畅通。在组装的过程中，低电压绕组接近铁芯，低电压绕组被高电压绕组包裹在内部。绕组与铁芯常常安放在有电力变压器油的油箱中，这对增强绝缘和散热起着非常重要的作用。电力变压器的引线务必通过油箱的绝缘套管，并通过油箱盖，以便高压引线与接地油箱起绝缘作用。1.2电力变压器故障及危害内部故障一般包含有：不同绕组相间的短路故障、中心点直接接地侧的接地短路以及匝间短路故障。当电力变压器出现内部故障时，会特别的危险，一经出现故障，在故障点引起的电流和电弧，不仅会破坏绕组的绝缘，而且还会烧坏铁芯。当出现的故障特别严重时，因电力变压器油会发生受热分解而产生大量气体，将会引起电力变压器油箱爆炸的情况。因此，继电保护应快速地消除这些故障。电力变压器最为常见的外部异常情况有：因为过电流或者过电压引起的过励磁；因为受到过大负荷而发生的过负荷；由油箱漏油而导致油位下降的故障；温度升高(通常由冷却系统所导致)。另外，在过电压、低频率等不正常工作的情况下，对容量变压器而言，由于额定工作和铁心的饱和他们两的磁通密度特别逼近，常常会导致电力变压器产生过励磁的故障。上述不正常运行情况会导致绕组和铁芯等金属部件过热，从而导致电力变压器的绝缘性能达不到要求。2电力变压器保护系统2.1加强设备管理，建设变电站设备检查检查系统严格管理变电站设备，建立变电站设备巡检
制度
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，这是变电站运行安全管理的主要内容。首先，在构建变电站系统时，必须仔细选择设备以确保设备质量，并防止在运行变电站后由于设备质量问题而导致的操作故障。其次，变电站系统正常运行后，有必要建立严格的变电站设施检查制度。通过定期的设备检查，可以消除突然的绝缘劣化，人为损坏和异物掉入变电站操作设备上，从而确保变电站设备的安全运行。定期检查设备可以了解设备的运行状况，从而控制设备隐患来确保设备的长期安全运行。2.2实施安全管理规章制度首先，将安全性概念纳入公司文化中，以便公司中的每个员工都认识到安全性的重要性，并将安全性管理渗透到所有设备检查中，以便对所有工作环节进行适当监控。确保所有工人员认真对待工作，保持警惕并专注于工作。其次，有必要加强变电站操作人员的思想培训和教育，使他们对安全有充分的责任感，以更加科学、规范的方式进行操作。例如，我们使用安全标语、教育视频等来提高变电站操作员的安全意识。2.3做好设备在线监测工作变电站设备在线检测的内容包括对变压器、断路器以及电容型设备的监测和故障诊断，其中以变压器在线监测最为关键。就目前而言，对于变电站变压器的在线监测，通常是对变压器设备内部气体进行监测，当变压器发生故障时，内部油中气体含量、组分会发生相应变化，以此判断变压器是否存在故障；还可以利用局部放电方法，对电容型设备进行在线监测，做好安全隐患预警工作，确保工作人员能够及时发现和处理存在的安全隐患，避免隐患危害的扩大化。2.4提高人员业务素质变电设备持续更新，相应的操作技术和维修技术也在发生变化，对检修人员的业务素质提出了更高的要求，电力部门应该重视对检修人员的培训工作，通过定期培训的方式，确保检修人员能够了解最新的业务知识，并对检修人员进行定期考核，配合相应的激励机制来督促其不断提高自身的专业素质。2.5瓦斯保护当电力变压器油箱内部发生故障时(包括由于微小的匝间短路和绝缘的损坏而导致的经电弧电阻的接地短路故障)，由事故点电流与电弧的影响，导致电力变压器油和其它绝缘材料会由于部分受热分解从而产生气体，由于气体较轻，将会从油箱流到油枕的顶部。故障非常严重时，油将会快速膨胀且产生气体，这时，强列的气流将与油混合流到油枕的顶部，从而使继电器的触点开始工作，连接到指定的控制回路，并及时发送信号或电力变压器自动被切断，形成响应上述气体而动作的保护装置，该装置称为瓦斯保护。（1）轻瓦斯。当电力变压器的内部出现较小故障时，气体以较低的速度产生，气体首先聚集在通往油箱的瓦斯继电器的上部，导致油位降低，浮筒降低以关闭水银触点，并且打开报警信号。（2）重瓦斯。当较严重故障出现在变压器内部时，变压器油的压力会瞬间增强，最终导致大量的油流向油枕方向，由于油流冲击档板，档板将会抑制弹簧的阻力，使磁铁沿干簧接触点方向挪动，关闭水银接触点，并且连接跳闸回路使断路器跳开。结语根据电力变压器继电保护的基本原理和整定方法，可以有效的解决电力系统及某些因素对电力变压器所造成的故障。电力变压器是变电站、电力系统电压变换的重要设备，也是变电站能够正常运行的中心枢纽，因此，对电力变压器进行操作与维护十分重要。电力变压器有很多种类的故障，对此影响的因素也比较多，它们之间互相干扰互相影响，对其采取综合性的分析以后，寻找准确的原因及位置，并针对性的提出最合适的处理办法，对此进行预防以及消除，避免造成损失。参考文献：[1]蔡玮.变压器保护算法和仿真研究[D].南京师范大学,2018.[2]张勇.电力变压器保护技术现状及未来发展趋势[J].电子测试，2017(12):95-96.[3]黄婷君.试论电力变压器继电保护设计[J].科技信息，2018(15):772-782.[4]贾烨，尹宏杰，任捷.110kV变电站应用备自投装置的分析[J].内蒙古科技与经济，2020（1）：92-93. -全文完-
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