摘要：对于电力系统而言，变压器中性点是十分重要的，在电力系统中一般通过变更变压器中性点接地刀闸来保证电力系统中性点接地数目的稳定，进而可以维持电网零序网络的恒定。如果失去变压器中性点，则会使电力系统中存在很大安全隐患，因此研发一种完善的变压器中性点接地刀闸控制技术具有很高的实际意义。本文就对变压器中性点接地刀闸自动控制技术的有关内容进行分析，可供参考。
关键词：变压器；中性点；接地；刀闸；自动控制技术
1变压器中性点接地刀闸自动控制技术的概述
目前，在我国的电力系统中，在装配两台变压器的接地系统中，基本都是采用一台变压器的中性点经过间隙接地，而其中另一台变压器直接接地的方式。在接地的变压器停止工作时，可将另一台的变压器接地刀闸闭合，这样就可以使其取代另一台变压器进行工作，从而保证电力系统能够持续不间断的工作，维持电网零序网络的稳定。这是目前我国大多数电力系统中变压器的工作方式。但实现这一工作还是需要通过人力，都是通过变电站的工作人员操作的，这就引入了许多干扰因素，有可能导致因为工作人员的问题而导致接地刀闸闭合不及时等问题，影响整个系统工作的质量。由于闭合接地刀闸的工作十分复杂，所以工作人员完成工作需要很长的时间，不能及时闭合接地刀闸，从而使得变压器中性点消失的时间过长，会影响电网零序网络的稳定。
2变压器中性点接地刀闸自动控制的可行性
第一，由于传统的人工方式存在各种不足，会导致变压器中性点消失时间过长，而且会对工作人员的生命安全产生威胁，因此必须改变这种工作方式，采取变压器中性点接地刀闸自动控制技术。而且当前已有变压器中性点接地刀闸采用电动控制技术，为自动控制技术的研究奠定了基础。第二，我国的通信水平和计算机技术飞速发展，为研究变压器中性点接地刀闸提供了强力的技术支持，已有很多企业可以实现通过人工远距离控制变压器中性点接地刀闸的闭合，也能通过集控站控制，使得其能够稳定的运行，有技术基础。第三，变压器中性点接地刀闸自动控制是在变电站内工作的，所以避免了远距离控制，也避免了一些网络通信有关的协议。采用直接控制的方式，比集控站和人工远距离控制更方便可靠，技术可行性很高。由于我国控制变压器中性点接地刀闸闭合技术中还存在很大问题，使用传统的人工方式不能保障工作的质量，因此迫切的需要一种可以自动准确的控制方式，提高工作的质量和效率。
3变压器中性点接地刀闸自动控制技术研究
3.1变压器中性点的消失所带来的风险
如图1，在220kV变电站里面，如果110kV线路发生单相接地故障，而且同时故障保护无法起到作用或者断路器1DL也没有办法工作，那么只能通过#1B、#2B变压器中性点里的零序过流保护来进行隔离作用。以下我们就对路线L1如果发生了故障问题，这时就有两种情况：发生问题的线路L1和其中的中性点变压器都在同一段母线上面进行运转；发生问题的线路L1和中性点变压器不在一个母线上面进行运转。
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图1
对于第一种情况，由于零序过流保护，使得中性点直接接地变压器能够在第一时间从断路器里面跳出来，同时能够从变压器三相里面跳出，这样就使得整个线路的问题得到了隔离。ML12挑开之后，L2母线及其出线就成为了不在接地的系统，线路1和2的保护系统则不在成为出口，只可通过变压器#2b的过压或者过流来进行保护，最后使得变电站失压。对于第二种情况，当在同一个母线上面时，由于变压器中性点接地的零序过流保护，使得第一时间挑开断路器，那么这个时候的零序保护电流也会不存在，第二时限再次回来，此时变压器中性点会再次运转，但是此时事故发生的问题还没有被清理，需要零序过压来进行隔离动作，最后导致了这个母线也会失压。如果让原来直接接地的110kV系统转化为一个不接地系统，那么这样就会导致在这个时间段内如果110kV系统还有问题发生，就会造成线路保护失灵，只可以有零序过压保护来完成此次保护，这样就会使得问题扩大化，带来的影响也是极大。如果根据以往的手动切换方式，当电网系统发生故障，保护员和系统运转工作人员的主要精力都是在分析问题发生的原因，以及如何快速解决本次问题上面，特别是当变压器发生的跳转后，工作人员就会在第一时间看是否变压器内部问题，能不能够再次恢复供电问题，当这次问题解决完成后，才有去思考对于变压器是否采用自动控制切换方式，否则这样的问题将会带来严重的后果。
3.2保障自动控制系统的安全性
考虑到工作运转人员的安全问题，当自动切换电量不足或者在检测维修的时候一定会有人员在进行操作，所以这一块是必须要有保证的。为了能够完善和解决人身安全问题，在人工操作闭上闸刀的时候，要串联接点，将母线有联系的零序电压进行判断。这样的方法不但能够解决人工操作的风险，而且还能避免合闸刀引起的问题，造成更大影响。
4变压器中性点接地刀闸自动控制技术的优点
4.1提高闭合接地刀闸的及时性
在变压器中性点接地刀闸工作系统中，当一台变压器停运，闭合另一台变压器的接地刀闸时，我们要尽可能保证其及时性。传统的人工方式就是因为不能及时的闭合接地刀闸，从而使得系统工作的效率降低，不能保障中性点接地数目保持恒定，进而干扰电网零序网络的稳定性。有时在电力系统中发生故障时，工作人员会集中去处理故障，有时甚至会忘记或者顾不上去处理闭合接地刀闸的工作，导致闭合接地刀闸的时间远远超出预期，闭合接地刀闸的时间越长，对系统稳定的危害就越大。而对接地刀闸自动控制，一旦需要闭合接地刀闸时就可以做到立即闭合，几乎不存在滞后时间，可以很及时的闭合接地刀闸，比人工方式更为迅速且质量更高，大大提高了电网零序网络的稳定性。
4.2维护工作人员的生命安全
变更变压器中性点接地刀闸的工作是一项十分复杂且危险的工作，由于变压器中性点接地刀闸有很多的复杂零件，其操作起来十分繁琐。如果在进行闭合接地刀闸工作时，此时系统出现故障，那么将会使电压器中性点处电压急剧升高，工作人员如果接触变压器，那么将会导致触电事故危及生命。而采用自动控制则可以省去人工，所有的操作过程都由机器代替人工，因此在发生故障时，也可及时用机器进行调整，而不用工作人员对其调整，所以可保证工作人员的生命安全。
5结语
在变电站中，变压器是其中最为重要的一项，目前控制变压器中性点接地刀闸还是采取人工的方式，但是这种方式存在很多问题，不能保证变压器平稳的运行，因此找到合理的控制变压器中性点接地刀闸的方式迫在眉睫。在此背景下，研究变压器中性点接地刀闸自动控制技术，可以帮助提高工作质量和效率，并维护工作人员的生命安全。
参考文献
[1]章洪.变压器中性点接地刀闸自动控制技术分析[J].低碳世界，2017.
[2]段振江.变压器中性点接地刀闸自动控制技术研究[J].科学技术创新,2019.
作者介绍：
林武义（1989.10.01-）；男；福建平潭；汉；本科；助理工程师；中级项目经理；福州亿力电力工程有限公司
论文作者:林武义
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6