建筑电气中配电变压器的继电保护分析

摘要：近年来，我国建筑工程繁荣发展，建筑电气作为建筑工程的关键组成部分，其使用范围也在日益扩展。建筑电气中配电变压器能安稳运行，与机电保护装置有直接关系。因此，作者认为对建筑电气中配电变压器的继电保护分析具有现实意义。作者通过对建筑电气中配电变压器常见的故障进行探究，基于此对继电保护进行了深入分析，以期推动继电保护在建筑电气中发挥出更大价值。

关键词：建筑电气 配电变压器 继电保护

1、前言

随着社会建设步伐的加快，现代建筑电气已被广泛应用。配电变压器是建筑电气中必不可少的部分，它在整个输送电路中起着关键作用，配电变压器的可靠性直接决定了建筑电气系统的安全性。如果配电变压器发生故障，而没有及时采取任何保护措施，那么就会对人民生命财产带来巨大危害。继电保护应用在配电变压器中可以有效提高整个电气系统的安全性能，由于建筑电气系统构成复杂，引发配电变压器故障因素众多，因此对其常见的问题进行分析，可以使得安装继电保护装置更有针对性，从而体现出更大的实用价值。

2、建筑电气中配电变压器常见问题

第一，油箱内部问题。变压器内部导线连接极为复杂，如果辨别不仔细，容易将不同绕组间的线路短接、单项绕组某些接头位置短路、内部线圈导线与外壳相连短路等；第二，油箱外部问题。配电器引出线与套管连接不合理，从而产生相间短路或者接地短路问题。第三，配电变压器运行问题。油箱漏油造成油位下降，因为某部分线路短接问题导致变压器工作电流不稳定，电荷超出额定范围。上述问题都是建筑电气配电变压器中常见的问题，我们应该采用几点保护装置将其消除，从而延长变压器的使用寿命、提高建筑电气系统服务水平。

3、配电变压器需安装的继电保护及注意事项

3.1配电变压器需安装的继电保护

现阶段建筑电气中配电变压器需安装的继电保护主要包括以下四类：其一，短路保护与过负荷保护主要安装在变压器的低压位置。短路保护的作用是防止母线以及变压器干线遭到损坏，同时也具备保护后续配电线路的功能。其二，变压器各重要保护位置的配电线路应该具备最佳的实用性，确保电气系统出现瞬间高电压时可以自动调整正常，确保继电保护装置动作的精确性。其三，变压器低压侧主保护也可兼作单相接地保护，可采用带单相接地保护的低压断路器作变压器低压侧的主保护，如灵敏度不够时还可增设零序保护。其四，变压器低压位置继电保护通常采用快速或短延时脱扣器，其主要目的是保证出线保护时间完美结合。

3.2配电变压器继电保护应注意事项

首先，继电保护装置型号要与配电器相匹配，选用质量优质、运行可靠的继电保护元件，在继电保护装置使用前要进行试验，当确保各项运行数据正常时方可安装到电气系统中，安装过程中应该尽可能减少元件节点的数量。继电保护应设置在外界因素影响较小的位置，注意所有导线连接的顺序。其次，如果继电保护处于工作条件下，变压器运行有异常现象，操作人员应该立即对变压器进行检查，对于较严重问题应该请示上级批准，严禁擅自切断继电保护。最后，继电保护出现动作后，要严格按照规定逐级排除变压器故障，待故障得到妥善处理后，方可启动配电变压器系统。

4、建筑电气中配电变压器的继电保护类型

4.1短路保护

如果电动机端子由于某种原因出现相间短路或者中性点连接错误出现单相接地短路，继电保护器应迅速动作，防止故障破坏范围扩大。如果电动机处于正常工作状态，继电保护不允许错误切断电路。所以短路保护选取熔断器额定电流标准应遵循电动机安秒特性曲线规律，通常要略高于电动机的额定电流。因为低压断路器与接触器是电动机主回路的重要构成部件，如果短路电流达到接触器的断开电流，尽管低压断路器已经提前切断接触器，然而由于在二者间存在电弧，仍然会对电路的焊接位置产生不利影响。为了有效解决此类问题，对于操作不常用的电动机，可设置快速反应的低压断路器改变上述保护线路；对于常用的电动机，应该将接触器设置于主回路尾端。

4.2过电保护

一般情况下，变压器连接的母线或与之关联的支线出现问题时，与之匹配的继电保护无法立即切断，因此应当安装较短时限的过电保护，可以把故障可能蔓延的支路全部切断，防止短路电流流经变压器核心位置。过电保护使用范围并不大，多用于容量较小的降压变压器，型号选择要根据变压器的实际电流选择。

4.3零序电流保护

变压器接地的后备保护大都选用零序电流保护，这是因为零序电流保护对于变压器接地系统有良好的工作效果。零序电流普遍采用两段式。若想零序电流保护充分发挥作用，就必须保证各段间的零序保护电流相互协调工作；同时零序电流也要满足变压器后备工作电流要求。其工作原理与三绕组变压器后备保护大同小异，零序电流保护要逐级缩小故障区域。按照实际要求，各段零序电流保护设置两个时限，保证以最快的动作切断故障。若降压变压器的中、低侧未通电源情况下，零序电流保护的运行毫无意义。

4.4瓦斯保护

变压器油是绝缘和冷却的介质，假如变压器发生故障，短路电流就会产生电弧，从而分解变压器油和某些绝缘物质，产生气体，导致了安全隐患的发生，所以应该设置瓦斯保护。瓦斯保护一般分为轻瓦斯和重瓦斯两类。

轻瓦斯：变压器内部过热，或局部放电，使变压器油油温上升，产生一定的气体，汇集于继电器内，达到了一定量后触动继电器，发出信号。

重瓦斯：变压器内发生严重短路后，将对变压器油产生冲击，使一定油流冲向继电器的档板，动作于跳闸。

4.5其他保护

假如高压侧电压的值为500KV以上，对于电压升高或者频率降低产生的变压器鼓磁电流上升，需要设置过鼓磁保护。假如变压器温度及其油箱内的压力升高，或者冷却系统发生问题，需要按照变压器当前的标准，来进行温度和压力保护装置的设置。

5、结束语

综上所述，继电保护是配电变压器的重要组成部分，它是整个建筑电气系统可靠运行的基本前提，其使用范围会不断地推广。随着现代科学技术的进步，很多先进技术已用于继电保护开发，使得继电保护技术有了重大突破，从而为促进建筑电气系统的长远发展奠定了基础。

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