探究數(shù)字化變電站變壓器保護(hù)改進(jìn)方案

數(shù)字化變電站變壓器保護(hù)改進(jìn)方案的探討文摘智能電網(wǎng)越來(lái)越受到重視，變電站的數(shù)字化應(yīng)用越來(lái)越廣泛。數(shù)字化變電站為智能電網(wǎng)增添了新的活力，是智能電網(wǎng)的重要組成部分。數(shù)字化變電站中變壓器的保護(hù)能有效保證數(shù)字化變電站系統(tǒng)的額定電壓。摘要：分析了變壓器故障的原因，并從變電站主保護(hù)、后備保護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等方面提出了保護(hù)方案。關(guān)鍵詞數(shù)字化變電站；變壓器保護(hù)。改進(jìn)項(xiàng)目前言智能電網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入千家萬(wàn)戶，也受到了國(guó)家的關(guān)注和重視。數(shù)字智能已經(jīng)成為智能電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字化變電站是保證電網(wǎng)智能化的堅(jiān)強(qiáng)后盾，也因?yàn)閿?shù)字化變電站的注入，智能電網(wǎng)增添了活力，煥發(fā)了生機(jī)。目前，我國(guó)已經(jīng)掌握了電壓等級(jí)智能變電站的建設(shè)，包括110千伏、220千伏、330千伏、500千伏、750千伏等電壓等級(jí)。現(xiàn)階段，我國(guó)新建變電站正朝著智能化方向發(fā)展，數(shù)字化功能變電站將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，傳統(tǒng)的變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前智能變電站發(fā)展的需要，需要隨著時(shí)代的發(fā)展對(duì)數(shù)字化變壓器保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)。1數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變電站的數(shù)字化智能使變電站能夠進(jìn)行電子通信和人工智能技術(shù)的綜合管理，能夠及時(shí)完成設(shè)備的故障分析和決策等功能。數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可分為三層，即變電站層、隔離層、過(guò)程層以及三層之間的關(guān)系。要做好變電站繼電保護(hù)工作，首先要做好變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)。變壓器繼電保護(hù)通常采用微機(jī)作為數(shù)字電路控制的媒介，核心功能通過(guò)中央處理器傳輸，軟件系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)處理程序。2變壓器故障診斷變壓器保護(hù)的原理主要是利用電氣主保護(hù)。根據(jù)基爾霍夫定理，我們可以知道變壓器的正常損耗被忽略了。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，流入每側(cè)節(jié)點(diǎn)的電流矢量和為“0”，繼電器無(wú)電流。然而，一旦變壓器發(fā)生故障，繼電器的內(nèi)部電流矢量就會(huì)斷開(kāi)，繼電器中就會(huì)有更多的故障支路。故障點(diǎn)的電流流入差動(dòng)繼電器，電流不再是“0”。這種保護(hù)有一定的積極意義，但也有一定的缺陷。2.1不同的連接模式會(huì)導(dǎo)致電流不匹配差動(dòng)保護(hù)的引入增加了差動(dòng)電流，因此，保護(hù)裝置與變壓器的連接方式也應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。另外，由于每側(cè)電流互感器的電壓水平不同，容量比不同，鐵芯飽和特性不同，變壓器短路時(shí)內(nèi)部電流不平衡。2.2平衡二次電流斷開(kāi)為了保持電壓穩(wěn)定，電力系統(tǒng)需要根據(jù)不同情況調(diào)整變壓器分接頭的位置。這種情況的直接后果是，原來(lái)平衡的次級(jí)電流由于位置的調(diào)整而打破了平衡。2.3差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)變壓器屬于不同的純電路元件，電路和磁路同時(shí)存在。但是，差動(dòng)保護(hù)的電量范圍不包括勵(lì)磁支路的電流。變壓器空載或外部故障消除后，一次側(cè)電壓上升過(guò)程中產(chǎn)生的浪涌電流很大，甚至可能比額定電壓高幾十倍，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。這可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)的錯(cuò)誤判斷和差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。2.4很難區(qū)分勵(lì)磁涌流和順應(yīng)涌流在變壓器區(qū)外的故障過(guò)程中，電流互感器造成電流嚴(yán)重飽和，造成差動(dòng)誤動(dòng)。此時(shí)，很難區(qū)分勵(lì)磁涌流和交感神經(jīng)引起的TA飽和做好變壓器保護(hù)工作可以有效延長(zhǎng)變壓器的使用壽命，使變壓器能更好地為變電站服務(wù)。在數(shù)字化變電站的背景下，變壓器保護(hù)更具時(shí)代意義，能更好地滿足數(shù)字化變電站的需求。本節(jié)從主保護(hù)、后備保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試三個(gè)方面簡(jiǎn)要闡述了變壓器保護(hù)。3.1主要保護(hù)根據(jù)基爾霍夫定律，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，差動(dòng)電流較大，而變壓器兩側(cè)電源的差動(dòng)電流較小，導(dǎo)致差動(dòng)電流不平衡。如果差動(dòng)電流大于不平衡電流，斷路器將啟動(dòng)，保護(hù)裝置將啟動(dòng)。如果差動(dòng)電流小于不平衡電流，斷路器不能斷開(kāi)，保護(hù)裝置也不會(huì)啟動(dòng)。因此，差動(dòng)元件的工作電流通常是變壓器額定電流的4-8倍。3.2備份保護(hù)數(shù)字化智能變電站的變壓器后備保護(hù)類型如圖所示(如表1所示):3.3現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試計(jì)劃對(duì)于變壓器，保護(hù)方法不同，但其保護(hù)測(cè)試方法基本相同。根據(jù)差動(dòng)保護(hù)，主要有以下調(diào)試方法(如表3所示):傳統(tǒng)變壓器改造后，通過(guò)二次回路接線可以有效提高變壓器的保護(hù)性能?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的關(guān)鍵部分應(yīng)是變壓器保護(hù)裝置，并應(yīng)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。如果變壓器裝有開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)，那么開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)對(duì)變壓器有很大的影響，所以也有必要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。保護(hù)裝置完成保護(hù)動(dòng)作的速度對(duì)變壓器的保護(hù)非常重要。保護(hù)裝置的保護(hù)動(dòng)作完成得越快，為變壓器提供保護(hù)的速度就越快，變壓器受到的損壞就越小。結(jié)論隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化智能變電站已經(jīng)成為智能電網(wǎng)的重要組成部分。電子式互感器和一些智能設(shè)備的應(yīng)用，使得變電站的智能特性更加獨(dú)特。然而，無(wú)論變電站如何變化，其重要的樞紐設(shè)備變壓器將永遠(yuǎn)是電力系統(tǒng)的核心電源。數(shù)字化變電站中變壓器保護(hù)的任務(wù)和目的是減少變壓器故障的數(shù)量，降低變壓器故障的頻率，減少工作人員的工作量。簡(jiǎn)述了數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，診斷了變壓器可能出現(xiàn)的故障，并對(duì)變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。希望筆者的簡(jiǎn)單討論能為同行們開(kāi)拓思路，啟發(fā)同行們尋找更好的方法和途徑來(lái)保護(hù)數(shù)字化變電站的變壓器。參考戴。智能變電站變壓器保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。山東大學(xué)，2013。2屈。馮佳110kV變電站變壓器保護(hù)研究。中國(guó)