（哈尔乌素露天煤矿供电队鄂尔多斯市 010300）
摘要：数字化变电站是继综合自动化技术后电力系统变电站建设的又一次革新。国家电网公司和南方电网公司也已经将智能变电站和数字化变电站建设纳入到十二五规划重点发展方向。智能变电站以及数字化变电站必将是变电站建设的趋势。但目前关于数字化变电站的保护应用领域的研究还跟不上数字化变电站的发展步伐。
关键词：智能变电站；数字化变电站；电子式互感器；数字化变压器保护；
电子式的电流互感器具有不饱和的优点,动态模拟环境中可利用此优点对此种电流互感器的变压器差动保护进行研究。电子式电流互感器不饱和,使用空心圈在正确反映机器故障时各种次要谐振波具有重要意义,另外,还可以整体提高互感器变压器保护硬件的安全性、可靠性,包括保护硬件的反映、动作速度。
一、电力变压器运行和维护的主要内容
1.检查电力变压器声音是否异常。在对变压器进行巡检过程中，首先从变压器的运转声音中进行分析，如果变压器的运行声音有间断不正常的“沙沙”的声音，通过经验可以判断变压器内部可能存在接触不好或者变压器内部存在间歇性短路的现象；如果听到变压器内部发出不正常的“尖锐”声音，可以判断是出现套管放电的现象或内部放电的现象；如果变压器发出“嗡嗡”的声音，则需要立刻查看变压器是否存在超负荷运转现象；如果听到“喀啦声”，则说明变压器的内部可能发生损坏，内部框架可能被击穿，一旦出现这种现象，应当马上将变压器的运行停止下来，对变压器进行并彻底的检查，以防造成设备事故和人身安全事故。
2.定期查看电力变压器的油位和油温。变压器安装的地点、位置及承载的大小都不同程度的对变压器的运转产生影响，不仅对变压器的油位高低产生影响，还会影响变压器的正常运转，温度高，油位就高，注油的量就小，因此在常温下，要按照说明书上的要求按时进行注油，如高温环境注油量比较小，则根据巡检情况及时注油，注油时一定要根据要求注到油标中间的位置，注满油和注油不够对变压器都会产生一定的害处，同时冷却器、散热器的质量不好也会导致电源变压器的温度上升。在检查过程中，电力变压器的油位如果在正常位置，但油中产生气泡的现象，可能是因为呼吸机输油管存在堵塞的情况，出现这类问题时，应立即停止变压器，疏通后再开启变压器；如果变压器的油位没有到要求的时间油位下降很快，说明可能是变压器有漏油现象，因此在调试变压器时，要将变压器注满油后，观察一段时间，油位没有变化再正常使用变压器。
3.对变压器漏油现象的检查及处理。在使用变压器前，首先要对变压器进行调试，将各油管接口处采用介质连接好后，将变压器注满油，观察一段时间（一般要24小时），如油位不下降，油管处接口处没有油渍出现，证明变压器不存在漏油的现象，可以正常使用。如果油位下降，应马上对变压器的进出油管连接处进行全面检查，发现漏油点后马上对漏油点进行处理，处理好后重新进行调试，直到正常为止。变压器在正常运行时，在对变压器进行巡检时，如发现油管连接处或者其他部位有油渍出现，要做好记录，待停机后进行处理，如漏油严重应马上停机检修。
二、数字化变压器保护电子式互感器的应用
变压器保护作为典型的跨间隔保护，目前在其数字化采样回路有网络采样与点对点采样两种采样回路。如图1所示：网络化采样的变压器保护，其电子式互感器合并单元之间的同步性决定了数字化变压器差动保护的安全。点对点采样的变压器保护，电子式互感器以及合并单元不依赖外部同步信号而工作，由变压器保护根据电子式互感器的绝对延时特性来进行插值同步已实现变压器差动保护的跨间隔同步。
图1 变压器保护数字化采样回路
正因为变压器保护的跨间隔以及跨多电压等级的特性，所以其在同一套保护中极有可能出现多种原理电子式互感器并存的现象。例如某220 kV数字化变电站其220 kV侧电子式互感器采用光学电子式互感器，110 kV侧电子式互感器采用电学罗氏线圈原理的电子式互感器，而10 kV侧则采用常规电磁型互感器，这就对数字化变压器保护的涌流闭锁、抗饱和能力等提出了更高的要求。
三、基于电子式互感器的数字化变压器保护
1.数字化变压器差动保护采样处理机制，由于数字化变电站变压器差动保护是一种跨间隔分布式采样的差动保护，所以其同步和错误标志的处理就变得异常关键。保留传统的TA断线闭锁功能，同时增加采样通道数据错误标志的判断机制和同步标志的判断机制。如果装置内部进行软件插值算法则可不考虑同步问题。由于错误标志反应的是互感器采集器的工作状态，但协议中并没有区分状态的对应关系，采集器的工作状态分为两类：第一类是采集器工作电源低，第二类是采集器与合并器通信断。第一种情况可能导致的是数据异常，第二种情况是数据为0。所以合并器的错误标志不是简单的TA断线。且由于变压器差动保护为跨间隔采样的保护，所以还需增加判别每侧合并器与保护装置的通信状态来判断三相断线。针对以上分析，现有的差动保护装置一般采用参与差动的电流通道异常来闭锁差动保护。并设有控制字来对单侧合并器或互感器检修时退出对相应通道的自检来适应现场的运行需要。
2.电子式互感器异常与比例差动保护，电学电子式互感器采集器电源出现异常，采样数据随之异常，采集器将无效标志上送给合并单元，合并单元置对应通道品质为无效并传送给保护等相关接受装置。这种异常数据极易造成变压器差动保护误动，并在过去的数字化变电站运行中曾多次发生。为解决异常数据可能造成变压器差动保护误动，差动保护中增加高值差动保护。通过设置合适的时间门槛以躲过由于通道异常所引起的错误数据造成的差动保护误动，同时可以确保差动保护在发生内部故障的情况下仍然能够正确动作，而不会因为某个采样通道异常闭锁保护。
3.电子式互感器原理与涌流闭锁。对于变压器保护而言更是由于暂态特性的变化使得本来比较模糊的理论模型变得更加清晰。电学电子式电流互感器采用空心线圈，具有不饱和、线性度好、频带宽等优点，空冲变压器时，其自身谐波含量远小于电磁式互感器反应的值，且衰减很快，可以正确反映空冲情况下一次系统暂态过程中的各次谐波含量，由电子式电流互感器特点不难分析出，电子式电流互感器的应用，对提高变压器保护区外故障时动作的安全性、区内故障时动作的可靠性大有益处，同时也对励磁涌流的闭锁提出了新的要求。基于谐波含量制动原理的要重新试验和选择合理的参数，基于波形识别制动原理的需要对相关的门槛值做出适当的调整。
四、为适应数字化变电站发展保护装置作出的思考
变压器保护新原理的研究，由于电子式互感器良好的暂态特性以及相对高的采样速率，为一些暂态保护原理和基于波形的算法原理提供了良好的条件，例如基于磁通的一些新的涌流算法研究。可以很好的利用这些优势将磁通的概念与波形的判别进行一些整合可以有效地提高变压器保护的动作速度与动作可靠性，更好保证电力系统的安全。
电力变压器普遍存在于不同级别的网络系统中，是电力系统中的关键设备，电力变压器能否安全运行会直接影响到整个电网系统运行质量的好坏。本文通过对数字化变电站的特点进行深入研究，规划出以上数字式电力变压器的保护实施方案。这种方案和以往的电力变压器保护方案相比较，具备安全性高、灵敏度强等优点，并且在一定程度上发挥了理论和实践的指导作用。
参考文献：
[1]刘攀提.张梦雨，电力变压器继电保护设计.2015.
[2]周维芳．赵庆国，电气主设备继电保护原理与运行．2016.
[3]李宇波，罗明红，王志强.等，基于电子式互感器的数字保护接口技术研究.2016.
论文作者:刘贝贝
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/28
标签：变压器论文; 互感器论文; 变电站论文; 电子论文; 差动论文; 异常论文; 漏油论文; 《电力设备》2017年第35期论文;