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摘要：变电站的运行具有非常强的综合性，包含了许多高技术性的设备，同时也是保证电力网络正常工作的重要组成部分。其中变电站的主变压器是整个变电站的核心，主变的安全运行与否直接决定一个变电站能否正常工作。因此，在变电站中对主变进行各种各样的保护，以保证其安全运行，但是在众多的变电站中也会出现一些故障.文章从变电站主变的保护说起，简要介绍了几种较为常见的变电站主变故障，成因及故障处理方法，并结合某变电站运行过程中发生的一起主变故障深入解析故障处理思路，以供同行参考。
关键词：110kV变电站；主变故障；诊断；处理
引言
经过多年的探索与发展，我国电力系统供电服务水平已经获得了显著提升，供电安全度也获得极大提高，然而，同世界水平相比依然存在差距，这就意味着我国电力系统依然面临艰巨的电力系统维护任务，要掌握变电站故障的检测方法，掌握先进的故障处理技术，从而支持变电站主变故障的诊断与处理，打造高水平的变电站。110kV变电站是城市电力网中的重要变电站，随着城市用电负荷的不断增加，很多110kV变电站已设在城市中心区域。主变是变电站中的总降压变压器，容量大，保护水平高，然而变压器运行过程中受到各种因素的影响难免会发生故障，一旦处理不及时演变为事故，则会对城市供电造成较大影响，所以主变故障的正确诊断与处理是变电站运行维护工作中非常重要的内容。
1110kV变电站主变故障类型及成因
1.1主变故障使主变跳闸
1.1.1瓦斯保护动作
瓦斯保护是通过检测变压器内部某些变压器故障分解或产生的气体来运行的，变压器内部元件短路会使内部温度和热量突然大幅升高，进而导致变压器油被分解并引起瓦斯保护动作。假设故障点在铁芯内，则会造成变压器内油面降低或油泄漏，如果不及时处理，会导致变压器喷油、着火，甚至引发爆炸事故。另外，当气体积聚在继电器中久未挥发，或者当变压器有载分接开关油面下降时，都会造成重瓦斯保护动作。
1.1.2差动保护动作
对两端电流互感器之间的故障进行保护，即为差动保护。当差动电流在变压器内稳定运行时，其电流值为零值，但是一旦两端电流互感之间的电流矢量差达到了预设的上限，差动保护装置就会自动断开故障点的电源电流，这个过程即为#差动保护动作。通常情况下，当电流互感器内部的一次设备突然发生短路、瓷件闪络或击穿时，差动保护就会动作。
1.2后备保护动作使主变跳闸
目前常见的后备保护动作的工况，除了单侧后备保护动作，就是三相同时动作，主要变压器三侧中的一相过流会导致单侧后备保护动作，并由此造成越级跳闸、开关误动、母线故障或母线差动保护拒动等单侧跳闸事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要分析单侧跳闸的原因，首先要对二次侧和一次设备进行故障诊断，再针对故障诊断结果采取有效的调整措施。如果三侧均在统一时间内过流，每一侧对应的开关就会在同一时间跳闸。相对单侧跳闸原因来说，三相开关跳闸的原因比较容易判断，跳闸原因通常是变压器主变内部开关拒动，如主变中低压侧后备保护范围内短路而后备保护拒动或者开关拒动。主变主保护范围内短路而主保护却拒动以及主变电源侧母线故障而母差保护拒动三种。
2主变故障诊断与处理
所谓变电站主变故障诊断，主要是参照变压器运行情况、非正常现象等进行分析、理解与诊断。现阶段，科学的诊断策略包括：第一，预防性电气试验，围绕变压器隐患问题展开预防性实验，通过测试、检查与监测等流程，具体测试的项目包括：油中溶解气体的色谱分析、绕组直流电阻大小、绝缘油试验等多个项目。第二，特征气体法。通过检测变电站油内部各类气体，例如：氢气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等的成分、含量等等来分析故障特征。第三，特征气体比值法。通过分析一些关键气体成分间的比值，从而断定故障，现阶段已经采用IEC三比值法，无编码比值等等。第四，人工智能法。依托于信息技术、智能化技术等来判断分析变压器故障。随着人工智能技术的发展，当前的变压器故障诊断越来越倾向于依赖人类的思维，从而达到对变压器故障的人工化、智能化诊断，当前已经形成了以下方法：遗传算法、免疫算法、神经网络法等等。故障诊断包括定期诊断、接连监控两大方面，前者主要为功能性诊断，变压器经过检修再实施诊断，其中最典型的技术为：预防性电气检测；后者则体现为在线监测。
3110kV变电站主变故障的诊断与处理
3.1故障诊断方法
变压器故障诊断，即根据变压器的运行状态或异常现象作出分析判断。目前，对变压器故障诊断主要采取的方法[1]有：（1）预防性电气试验，即作为一种预防措施，为发现变压器隐患而进行的检查、试验或监测，主要检查及试验的项目有油中溶解气体色谱分析、绕组直流电阻、绕组绝缘电阻与吸收比、绕组与套管tgδ、绝缘油试验等30余项；（2）特征气体法，即利用变压器油中特征气体CN4、C2H6、C2H4、C2H2、H2、CO、CO2的类型和含量来判断故障类型；（3）特征气体比值法，它是利用关键的特征气体组分之间的比值来判断故障，目前有IEC三比值法、四比值法、改良三比值法、日本电协研法及无编码比值法等；（4）人工智能法，它是利用计算机技术、人工智能技术及变压器故障诊断领域的专家知识，通过模拟人类思维以灵活的诊断策略判断变压器运行状态、故障类型，并作出检修决策，目前人工智能法有模糊诊断法、神经网络法、免疫算法、遗传算法、专家系统法等。故障诊断分为定期诊断和连续监控两种类型。定期诊断主要是功能性诊断，在变压器新装或检修后进行的诊断，预防性电气试验就是一种定期诊断方法。连续监控主要是在线监测，是运行诊断的主要方法。智能变电站或无人值守变电站都需要有在线监测手段。目前，变压器在线监测项目包括油中溶气在线监测、油色谱在线监测、绕组热点与变形在线监测、油中微水在线监测、油性能指标在线监测、漏油在线监测、铁芯在线监测、局放在线监测等。
3.2故障处理措施分析
（1）切断电源，集中检查主变高压套管的密封水平，将玻璃胶封住吊帽的外缘，以及螺丝所在处，以此来控制进水。（2）日后集中查看变压器油的色谱，明确数据的走势和特征，对应形成科学的检修方法。（3）做好变压器绕组变形检测，测试数据记录存档，为后期的检测提供依据。
4结束语
总而言之，经过多年的探索与发展，我国电力系统供电服务水平已经获得了显著提升，供电安全度也获得极大提高，然而，同世界水平相比依然存在差距，这就意味着我国电力系统依然面临艰巨的电力系统维护任务，要掌握变电站故障的检测方法，掌握先进的故障处理技术，从而支持变电站主变故障的诊断与处理，打造高水平的变电站。
参考文献：
[1]万涛，张媛媛，杨栋，刘云鹏.110kV变电站主变故障的诊断与处理分析[J].价值工程，2017，36（07）：87-88.[2017-09-08].
[2]韩世军.基于支持向量机的立星110kV变压器故障诊断[D].宁夏大学，2013.
[3]杨军.神经网络与三比值法混合方法及其在变压器故障诊断中的应用[D].吉林大学，2011.
[4]黄瑞虹.110kV变电站继电保护改造调试问题解析[J].科技与企业，2015，（18）：239.[2017-09-08].
[5]彭欣.变电站集控智能告警系统研究[D].贵州大学，2009.
论文作者:马周1,丰志财2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/1
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