變壓器差動保護涌流制動原理的研究

申亞東，田禾

雞西市郊區農電局

變壓器差動保護涌流制動原理的研究

申亞東，田禾

雞西市郊區農電局

在我國社會電力運行系統的快速發展的過程之中，變壓器運行保護工作能否高質量的完成對于電力系統的順暢運行有著很大的作用，變壓器的安全運行處理應該被國家重視起來，本文對于變壓器保護的基本運行原理進行了分析和介紹，希望有關部門可以作為參考，改進和優化當前的變壓器保護機制。

變壓器；差動保護；涌流制動

一、變壓器運行保護的基本原理

在電力系統的運行之中，后勤部分和基礎設施中的工作人員應該做好對電力系統運行保護計劃的設計和完整的實行，只有保證電力系統的正常運行，我國才能在系統之中進行必要的升級和改造，以強化電力系統的運行效率。因此，變壓器的運行保護對于電力系統的發展有很大的影響。

在我國傳統的變壓器保護方案的設計之中，前人選擇了差動式保護的方式對變壓器的正常運行進行保證。差動保護的主要原理是基爾霍夫電流定律，主要是對變壓器內部的純電路組成部分進行保護，蔽日變壓器之中的電子線路、母線等電子元件，這種保護方法不適合于保護組成之中有磁路進行鏈接的電子其間，因為磁性器件不滿足差動式保護方式的實用范圍。

二、差動保護涌流機制的研究分析

差動式保護原理在其發展的100年間有著足夠大的完善和優化，在完善的過程之中，人們對差動式保護方式進行了諸多的優化，增加了差動式保護的設備選擇性，檢測的靈敏度和電路保護的高速性，在變壓器保護的歷史上占據者非常重要的地位。

但是，在我國的差動式保護方式的使用過程之中，電力系統的工作人員在進行工作實踐的過程之中發現了許多差動式保護方式的不足之處，在變壓器的差動式保護方式的使用過程之中，變壓器的運行過程之中存在空載合閘和過電壓的狀況，這就阻礙了差動式保護的作用效果，在這種情況發生時，差動式保護裝置會誤以為系統出現故障二關停整個系統，因此，若想在運行過程之中繼續使用差動式保護方式，研究和技術人員應該在變壓器內設置以電流波形和磁電流為依據的防誤動保護措施。

同時隨著電力系統的發展,超高壓長線對地電容的增大,增設無功補償設備等,使變壓器差動保護區內短路時,差動保護受到2次或偶次諧波電流的制動作用,惡化了差動保護性能。現在又要求帶匝間短路的變壓器空載合閘時,差動保護能快速切除。現有的以勵磁涌流波形特征為閉鎖條件的變壓器差動保護,難以勝任越來越高的技術要求。

在現有的變壓器保護裝置之中，現有的涌流原理主要是電流的二次諧波和對稱波，一般在保護裝置的設置之中，工程人員普遍使用二次諧波和波形對稱原理來完成變壓器運行保護之中的勵磁涌流的判斷基礎。但是根據這種算法，工程人員對于系統運行的過程之中的三相變壓器空載合閘時的涌流大小。因為對稱涌流的出現，變壓器運行保護的啟動速度和啟動條件都得到了很大的影響，因此，對于涌流制動原理的分析和應用上的優化可以提高變壓器運行保護裝置的運行效率。

在涌流原理的分析之中，研究的目的主要是涌流條件對于變壓器保護系統的影響和對于涌流制動原理的優化。其中為了提高變壓器的運行安全的程度，一般要對變壓器的電流穩定程度進行分析和探討。而在傳統的變壓器的可靠性評估之中，一般是對配電系統的運行狀態進行分析和研究。在一般的電力系統之中，配電系統一般是呈輻射狀或是開環輻射狀進行運行。在系統的評定之中，基本的評估方法是對于系統的故障模式和故障結果進行模擬分析，進而得出系統是否穩定。在測試之中，可靠性評估測試主要是以配電系統之中的元件為測試的對象，對于元件可能出現的故障模式和故障原因進行假設之后，分析每一種故障對電力系統的正常運行造成的影響，最終綜合故障模式和后果的分析，對配電系統的可靠性作出評估。

在基本的電路網絡之中，簡單配電系統的基本組成是一條主饋線，其主要的電子元件包括變壓器，輸電線，斷路器和隔離開關等元器件，并在電路的饋線末端借有備用電源，以防止電路因故障而失去電源。主饋線的主要結構是由輸電線、熔斷器和變壓器組成的負荷支路，其結構較為簡單。

在進行簡單配電系統的可靠性評估時，檢測人員一般會將配電系統內部的電路進行等效的變化，并組成僅有負荷回路和饋線段串聯而成的簡單邏輯電路。配電系統的負荷點進行可靠性評估的主要指標是系統的平均故障率，平均停運次數和平均停運時間。

一般在較為復雜的系統分析之中，工程人員會將系統簡化為基本的狀態模型進行分析，在常用的系統模型之中，用于評估可靠性的模型一般是將配電系統簡化為三狀態模型進行分析，在模型之中，主要的模型元素包括系統的正常運行狀態，系統的故障修復狀態，計劃檢修狀態，三種狀態分別以系統之中的故障修復率、計劃檢修率和計劃修復率為影響因素被，在三種狀態之間相互轉換。

實際的配電系統較為復雜，是由多條簡單配電系統電路相互組合而形成的復雜系統，在實際的配電系統之中，一般將系統劃分為主饋線和副饋線，然后利用可靠性等值的計算方法，將各條饋線等值為簡單地輻射狀配電網絡，進而簡化復雜系統可靠性評估時的繁瑣計算。

在進行簡化時，各條饋線的簡化方法與簡單配電并系統的簡化方法類似，以一條饋線為系統，然后將該條饋線簡化為三狀態模型，進行可靠性評估。在完成各條饋線的計算和評估之后，在將各條饋線等值為基本配電系統的輻射狀網絡，得出對整個系統的評估結果。

在復雜系統簡化為多條饋電線路組成的輻射狀網絡之后，其基本的可靠指標可以根據簡化系統之中系統的正常運行狀態，系統的故障修復狀態，計劃檢修狀態等幾個指標進行計算，各個可靠指標均可以通過對基本指標的計算得出。

三、結語

基于對于涌流制動原理的研究，國家工程部門可以對涌流的發生機制進行優化，從而提高變壓器運行保護系統的額運行效率，更高質量的對電力系統的正常運行作出貢獻。

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[1]蔡華俠,吳建,劉強.消除變壓器差動保護中的不安全因素[J].安全，2017(03)

[2]王楓,張鎮,齊志銘,王舒,馬寧寧.平衡系數對變壓器差動保護的影響[J].東北電力技術，2016(11)