郝莹
广州市电力工程有限公司 广东广州 510000
摘要：正确操作站用变压器并及时处理故障问题对保证变电站的稳定运行有着重要的意义。本文介绍了110kV变电站站用变压器系统，说明了110kV变电站站用变压器的运行操作，分析了110kV变电站站用变压器运行缺陷及异常，提出了站用变压器系统的优化及异常处理的方法，为站用变压器的稳定运行提供了保障。
关键词：110kV变电站；站用变压器；供电；异常
引言
随着我国经济的不断增长，生产和生活对用电的需求不断提升，用电设备对电网系统供电的可靠性和稳定性有着十分严格的要求。如果变电站中的站用变压器出现故障问题，将会对整个供电网络造成危害。因此如何采取有效措施确保站用变压器的稳定运行成为了工作人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1 110kV变电站站用变压器系统介绍
1.1 110kV变电站站用变压器系统组成
在110kV变电站系统中，其站用变压器系统使用两组站用变压器设备，一组作为日常供电主体，另一组为备用。在站用变压器装置内部一般包括有高压隔离开关、站用变压器、高压熔断器和低压断路器等部分，在这些元件的配合使用下，站用变压器实现高低压电平变换、开关切换和保护等功能。图1为站用变压器系统在10kV级I段及II段母线上的系统线路图，在站用变压器的电压转换下实现将110kV的高压电变为变电站工作所需的低压交变电（如常用的380/220V交变电源）。
图1 站用变压器系统网络示意图
1.2 站用变压器在变电站中的工作机理
如图1所示，在110kV变电站中其站用变压器供电模式是双电源工作形式，并分别与两段交流母线相连接，输出交变电流。在实际运行时，站用变压器I及II是互为备用的，当两个站用变压器各自独立供电时，其上的线圈（图1上的1CJ、2CJ等）处于励磁状态，且其所对应的常开触点进行闭合，从而接通与之相连的低压380V母线线路，进而向各自所带的负载供电；而相反地，其中的常闭触点则由闭合进入断开状态，从而使得辅助线圈3CJ失电而无励磁作用，其对应的常开触点便保持原状，从而断开两段交流母线的连接，使得其电流流向互不影响；然而两组站用变压器系统在工作过程中，若任一组站用变压器（如站用变压器I）发生异常或是故障问题时，则站用变压器I将进入自身保护模式，将断开其上连接的高压隔离开关及其他保护性开关，使得连接在线路上的线圈（如1CJ）因断电而失去励磁作用，其对应的常开触点便由闭合状态转为断开，而常闭触点则恢复为闭合态从而通电至辅助线圈3CJ，因而对应的常开及常闭触点便进行切换，从而将两段母线接通，站用变压器I所带负载可与站用变压器II所带负载共用一个电源而继续运行，如此便保障对变电站供电的可靠性。
2 110kV变电站站用变压器的运行操作
110kV变电站站用变压器系统因使用两组站用变压器设备，因而系统的工作模式主要可分为两种，一种是两组站用变压器设备独立运行、互不干扰，另一种模式是仅使用其中的一组站用变压器设备作为主要电源，而另一组则用以备用。
若变电站的两组站用变压器设备同时运行时，在低压侧附近是不允许其并行工作的，因其可能会因反送电造成设备损坏，因而在二次回路上应至少断开一个接点以避免两母线汇合；在站用变压器设备停止运行时，低、高压侧的开关断开应按先低后高的顺序进行，而在上电运行时则是先将高压侧开关闭合，然后再闭合低压侧开关。
若是需停用站用变压器系统中的一组站用变压器时，使用低压线路区不断电方式，操作上按照先将投入运行的站用变压器的高压隔离开关闭合，其次闭合其低压线路上的开关，然后切换站用变压器中安装的自动切换开关至所要求的模式（如I主II备或分供模式等），并对需停止运行的站用变压器设备按照先低压后高压进行断开。
3 110kV变电站站用变压器运行缺陷及异常
3.1 自动化程度低
通常而言，大多数的110kV变电站中其站用变压器系统采用的是两组站用变压器模式，分别连接至10kV的2段母线上独立运行，一段输出至二次负载，而另一段则用于二次备用，由于在交流屏上缺少低压电源自投设备，若所带负载的变压器失电后需依靠于现场负责人员手动操作方能恢复供电，因而其自动化程度较低，对操作人员的依赖性较大。
3.2 存在断相运行问题
因在站用变压器系统中，在高低压侧使用的是单相熔断器进行保护，因而在故障或其他突发情况下易造成缺相，引起设备的断相运行。若站用变压器的高压侧有断相问题时，因变压器输入输出绕组的隔离作用，在高压侧缺一相时，则可能会引起变压器的供电从三相线圈方式向单相供电转变；而若加上低压侧线路断相时，则二者叠加而引起的后果将更为严重，因而站用变压器在运行时应尽量避免出现断相运行现象。
3.3 站用变压器在运行时的异常情况
（1）站用变压器的自动切换开关切换异常
站用变压器系统在使用过程中，常出现的问题表现为其自动切换开关异常，如无法由“I主用II备用”状态切换为“分供”状态，这种问题多是由备用的II站用变压器线路中高压熔断器的损坏或是线路中的接触器部分发生故障，造成线圈无法正常通电进而无法控制对应的接点动作。
（2）站用变压器停电现象
在上述中提到，若两组站用变压器中的某个站用变压器工作组开关或熔断器断开时，正常情况下应由另外一组站用变压器继续供电，然而在实际使用时却出现已断电的站用变压器所带的负荷消失，其站用电停止供电的情况。其问题源于站用变压器系统的线路原理图，因站用变压器系统的线圈及其对应的接点的安装位置均集中在10kV高压侧开关结构中，若是开关动作不合理，则可能会造成线圈及其接点1CJ或是2CJ偏移，进而影响到辅助线圈3CJ的励磁作用，从而导致备用站用变压器无法实现继续供电。
4 站用变压器系统的优化及异常处理
4.1 站用变压器智能化管理
上述中提到，在站用变压器系统中带负荷的站用变压器设备断电后，需通过现场负责人员手动切换站用变压器线路中的低压电源，方能恢复供电。针对这种情况，可在各站用变压器系统中对低压线路进行升级，使用智能化交流电源设备如ATS智能开关及智能监控装置等，实现对站用变压器线路的闭锁、互投和自复等功能，提高对母线供电的可靠性。
4.2 断相运行问题
由于仅依赖于高压侧熔断器进行保护易发生断相运行问题，为站用变压器的稳定运行埋下安全隐患。为提高站用变压器的保护性能并降低事故发生率，站用变压器的保护方式可改用10kV的开关控制以及智能化微机设备，为站用变压器的安全运行提供安全屏障。
4.3 站用变压器异常处理
通过对站用变压器的开关切换异常分析得知，故障多是因站用变压器线路中的高压熔断器或接触器损坏所致，因而对此类问题的处理可直接将故障器件替换即可；另外一个问题是关于站用变压器的停电问题，因线路中各站用变压器的线圈及其接点的安装是在高压侧开关机构内，是无法进行改变的，因而可通过对低压交变区回路进行调整设计。
由图1可知，在低压交变回路中辅助线圈3CJ的通或断是根据常闭接点1CJ与2CJ的状态而定，因而可在常闭接点1CJ与2CJ间并联一接点（见图2），从而可确保在站用变压器I、II高压侧开关动作不当引起其触点失灵的情况下，辅助线圈3CJ能够顺利通电进行励磁，保障对站用变压器系统中负载的正常供电。
图2 改进后的线路图
5 结语
综上所述，站用变压器在变电站系统中负责提供交流电源，是变电站系统的重要部分。我们要保证站用变压器的稳定运行，就要严格按照规范执行操作，加强对站用变压器的运行和维护管理工作，及时采取有效措施解决设备的故障问题，从而为变电站系统的安全可靠运行提供保证。
参考文献：
[1]李洪卫.变电站站用电源系统的发展探究[J].创新科技，2013，6（11）：18-20.
[2]王长贵.浅谈110 kV 南湖变电站异常事故处理[J].电子世界，2013，（23）：39-42.
论文作者:郝莹
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/10
标签：变压器论文; 系统论文; 变电站论文; 线圈论文; 高压论文; 母线论文; 低压论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;