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摘 要电力变电站最重要的核心设备是电力变压器,电力变压器的日常运行对变电站运行质量的好坏起到至关重要的影响作用.本文从数字化变电站的主要特点出发,提出对数字式变压器的保护实施,并且通过对比分析发现实现数字化保护对于更好地保护变电站具有一定的现实指导意义.
关 键 词变电站,变压器,数字化保护
中图分类号：TM407文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）21-0221-01
近年来,伴随着我国现代化经济的迅猛发展,电网的质量问题逐渐被人们所关注,从而使变压器运行的高效性和可靠性面临更加艰巨的发展挑战.所以为了达到要求,我们安装的变压器不仅要工作效率高,而且动作要迅速、还要有可靠的安全防护措施.
1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.
2电源变压器数字保护措施
1）变压器的数字化的概念.数字化变压器变电站是以IEC61850通信协议的只能设备为基础,和网络设备的分级作用构成变压器数字化控制结构,与只能设备之间产生共享,实现网络现代化互操作变电站.（IED）通过智能通信连接的操作单元与合并单元层之间的相互切换过程对其进行保护,保护工作所需要的每个模拟数据都是由联合装置提供,智能操作系统则起到了供应开启输入信息的保护要求作用,智能保护设备在相同的时间间隔层可以实现对判断结果的传送,判断结果再被传送到过程层,在过程层中实施适当的操作,最后运用流程式智能操作单元执行对应的命令.
2）变压器数字控制硬件电路设计.现实当中我们应当充分保证变压器保护功能的可靠性以及数据交换的实时性等,这就要求采用数字信号处理器和MPC8247微处理器相结合的双CPU结构,数字信号处理器采用的是美国德州仪器公司生产的TMS320F2812,该处理器主要是用来实现技术保护、故障信息处理等,MPC8247微处理器采用的是Freescale公司的MPC82XX系列处理器,处理器主要负责保护数据滤波和网络数据交换等.为了充分保证两个处理器开展工作时相互独立,互不影响,可以考虑两个CPU之间通过双口RAM来实现数据共享,进而有效的提高硬件工作的可靠性.
DSP和MPC8247是变压器数字化保护硬件的两个重要组成部分.MPC8247芯片内部集成了一个精简指令集的通讯处理模块（CPM）和一个高性能的嵌入PowerPC603e核.应当指出的是这种双核的设计能够很大程度的降低功耗并且能够提高处理速度,其中通讯处理模块主要是保证底层通讯任务的完成.嵌入式PowerPC603e核和通信处理模块通过内部32位总线与系统接口部件（SIU）紧密的结合在一起,这样才构成了高效率的MPC8247处理器,该处理器配置了6个以太网口,主要是承担通过过程层采样数据网络按IEC61850-9-2通信协议接收变压器的采样数据和通过过程层GOOSE网按IEC61850-8-1通信协议来进行开入开出数据的通信传输.DSP主要是采用了美国德州仪器公司生产的32位高性能处理器TMS320F2812,该处理器配置了3个以太网口,分别完成通过IEC61850通信协议与变电站保护子站系统和层集控系统保持通信,另外还能够实现调试、显示等人机接口的功能.
3）加速对电网设备的更新换代.在国内一些电站,仍然使用老式的变电装置,在使用过程中经常出现一些问题,而在处理过程中不能及时的发现问题,为了使短路等故障的排除更加快捷,要及时的检查110千伏的变压器主要设备保护装置,能够及时的更换变压器,并且对后备设备的保护进行安全改进,更有效的减少影响变压器的影响因素,保证变压器的正常运行,如果采用新型的CT,同时使用6断路器代替油基开关,将会取得更好的效果,目前国内对老式的变电站还不能全面使用数字化模式,但在今后的发展过程中数字化模式将会逐步取代传统操作,使电站变压系统的运行更加顺畅.
总而言之,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.
参考文件
[1]王攀.电力变压器继电保护设计[J].电气时代,2009（07）.
[2]肖世俊.郑家湾水电站继电保护设计[J].电气时代,2009（06）.