10KV变压器保护配置实施方案书

10KV变压器保护配置方案10kV配电变压器的保护配置主要有断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器等。负荷开关投资省，但不能开断短路电流，很少采用；断路器技术性能好，但设备投资较高，使用复杂，广泛应用不现实；负荷开关加熔断器组合的保护配置方式，既可避免采用操作复杂、价格昂贵的断路器，弥补负荷开关不能开断短路电流的缺点，又可满足实际运行的需要关键词：10kV配电变压器断路器负荷开关熔断器保护配置无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中,如配电变压器发生短路故障时，保护配置能快速可靠地切除故障，对保护10kV高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一般有两种：一种利用断路器；另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点，以下对这两种方式进行综合比较分析。1环网供电单元接线形式1.1环网供电单元的组成环网供电单元（RMU＞由间隔组成,一般至少有3个间隔，包括2个环缆进出间隔和1个变压器回路间隔．1.2环网供电单元保护方式的配置环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关,通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。实际运行证明，这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。1.3环网供电单元保护配置的特点负荷开关用于分合额定负荷电流,具有结构简单、价格便宜等特点,但不能开断短路电流，高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件,可开断短路电流，如将两者有机地结合起来,可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行，兼具操作和保护两种功能，所以其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合装置，把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简单、便宜的元件来实现，即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作，而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用，很好地解决问题，既可避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器，又可满足实际运行的需要。3种保护配置方式的技术-经济比较可以看出：a>断路器具备所有保护功能与操作功能，但价格昂贵；b>负荷开关与断路器性能基本相同，但它不能开断短路电流；c>负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合，可断开短路电流，部分熔断器的分断容量比断路器还高，因此，使用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合不比断路器效果差，可费用却可以大大降低。1.4负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点采用负荷开关加高遮容量熔断器组合，具有如下优点：a>开合空载变压器的性能好。环网柜的负荷种类，绝大部分为配电变压器，一般容量不大于1250kVA,极少情况达1600kVA,配电变压器空载电流一般为额定电流的2%左右，较大的配电变压器空载电流较小。环网柜开合空载变压器小电流时，性能良好，不会产生较高过电压。b>有效保护配电变压器，特别是对于油浸变压器，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器比采用断路器更为有效，有时后者甚至并不能起到有效的保护作用。有关资料表明，当油浸变压器发生短路故障时，电弧产生的压力升高和油气化形成的气泡会占据原属于油的空间，油会将压力传给变压器油箱体，随短路状态的继续，压力进一步上升，致使油箱体变形和开裂。为了不破坏油箱体，必须在20ms内切除故障。如采用断路器，因有继电保护再加上自身动作时间和熄弧时间，其全开断时间一般不会少于60ms，这就不能有效地保护变压器。而高遮断容量后备式限流熔断器具有速断功能，加上其具有限流作用，可在10ms之内切除故障并限制短路电流，能够有效地保护变压器。因此，应采用高遮断容量后备式限流熔断器而尽量不用断路器来保护电器，即便负荷为干式变压器，因熔断器保护动作快，也比用断路器好。c>从继电保护的配合来讲，在大多数情况下，也没有必要在环网柜中采用断路器，这是因为环网配电网络的首端断路器（即110kV或220kV变电站的10kV馈出线断路器>的保护设置一般为：速断保护的时间为0s，过流保护的时间为0.5s，零序保护的时间为0.5s。若环网柜中采用断路器，即使整定时间为0s动作，因为断路器固有动作时间分散，也很难保证环网柜中的断路器而不是上一级断路器首先动作。d＞高遮断容量后备式限流熔断器可对其后所接设备，如电流互感器、电缆等都可提供保护。高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围可在最小熔化电流（通常为熔断器额定电流的2〜3倍＞到最大开断容量之间。限流熔断器的电流-时间特性，一般为陡峭的反时限曲线，短路发生后，可在很短的时间内熔断，切除故障。如果采用断路器作保护。必定使其它电器如电缆、电流互感器、变压器套管等元件的热稳定要求大幅度提高，加大了电器设备的造价，增大项目费用。在这里，有必要指出在采用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合时，两者之间要很好地配合，当熔断器非三相熔断时，熔断器的撞针要使负荷开关立即联跳，防止缺相运行。2终端用户高压室接线形式标准GB14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，选择配电变压器的保护开关设备时，当容量等于或大于800kVA,应选用带继电保护装置的断路器。对于这个规定，可以理解为基于以下两方面的需要：a＞配电变压器容量达到800kVA及以上时，过去多数使用油浸变压器，并配备有瓦斯继电器，使用断路器可与瓦斯继电器相配合，从而对变压器进行有效地保护。b＞对于装置容量大于800kVA的用户，因种种原因引起单相接地故障导致零序保护动作，从而使断路器跳闸，分隔故障，不至于引起主变电站的馈线断路器动作，影响其他用户的正常供电。此外，标准还明确规定，即使单台变压器未达到此容量，但如果用户的配电变压器的总容量达到800kVA时，亦要符合此要求。目前，多数用户的高压配电室的接线方案是基本的结线方式，在此基础上可以派生出一主一备进线或双进线加母线分段等方式。一般在A处装设断路器，在B处也装设断路器，这样，视继电保护的配置情况，可以用A或B达到GB14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》的两个要求，在其中1台变压器需要退出运行时，操作B处的断路器即可实现。根据有关的理论及现场实验，在B处装设熔断器作为保护装置更为合理、有效。笔者认为，在B处应当装设负荷开关加高遮断容量后备式熔断器的组合，在A处装设断路器，既达到GB14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，而在B处装设熔断器作为每台变压器的相间短路保护，且利用负荷开关又可进行每台变压器的投切操作，这样，在B处装设的就不是常用的开关柜而是环网负荷开关柜，其造价较低，体积较小，能够有效节省配电投资。此外，如果处理好负荷开关转移电流以及与熔断器交接电流的选择，也不排除在B处用每台负荷开关进行对应变压器零序保护的可能性。10kV真空开关运行分析：针对10kV真空开关在广州电力局运行、检修维护、无油化改造中出现的问题，提出一些设想和建议。关键词：真空泡拉杆绝缘子水平拉杆无油化改造10kV真空开关作为新一代的、先进的开关设备自1993年以来在广州电力工业局得到广泛的应用。较之10kV油开关，它具有开断容量大，灭弧性能好，机械电寿命长，运行维护量小，检修周期长等特点。截至1997年底，投入运行的真空开关数量已经达到1693台，占10kV开关总数的63.3%。从1995年至1997年，真空开关发现缺陷和发生事故的次数分别为21相次、1相次，缺陷率和故障率为0.138%和0.007%。比例虽低但问题较突出，主要表现为真空泡慢性漏气机构卡阻等方面，这就要求我们切实加强真空开关在选型、安装、运行、检修等方面的全过程质量管理工作。1选型、调试及交接实验1.1选型表1和表2对各真空泡厂家产品在运行中的质量进行了比较。统计数据表明，四川某生产厂产品的缺陷率较低，曾发生一次事故，但原因为断路器生产厂装配的缓冲器失效引起开断失败。陶瓷泡较玻璃泡的缺陷率低。另外，陶瓷泡因为采用了先进的焊接技术，密封性能较好，机械强度高，爬距大，电寿命较长，开断容量大，一般来说，开断容量为31.5kA和40kA的陶瓷泡其满容量开断次数可分别达50次和30次，而玻璃泡则分别为30次和20次左右。表11995年至1997年各真空泡厂家产品在运行中的质量比较真空泡生产厂运行总相数缺陷相数及类型事故相数及类型马岗站马岗站502B开关W相缺陷率／%故障率／%辽宁某生产厂11139（耐压不合格＞00.810四川某生产厂29437（耐压不合格＞3（开断能力＞0.240.1贵州某生产厂870001996-08四川某生产厂四川某生产厂开元站开元站F8开关W相1995-121996-12山村站503开关V相辽宁某生产厂1994-121996-08金田站51B开关W相四川某生产厂1995-121996-07开元站F6开关W相辽宁某生产厂1995-121997-11四川某生产厂四川某生产厂辽宁某生产厂辽宁某生产厂1995-121997-11开元站F2开关W相辽宁某生产厂1995-121997-11飘峰站51C开关W相四川某生产厂1995-031997-10上教站F13开关U相陕西某生产厂1994-081997-07军田站F2开关U相1994-071997-09军田站F2开关W相四川某生产厂1994-071997-09景泰站502B开关U相四川某生产厂1995-091997-05景泰站500B开关V相四种某生产厂1995-091997-08白山站502A开关V相陕西某生产厂1995-121997-01白山站F24开关W相陕西某生产厂1995-121997-01尚要说明的是开关本体绝缘子，特别是拉杆绝缘子是非“全工况”产品，运行中常因爬距不足够和裂痕等原因造成电击穿或闪络放电。更要注意那些为满足爬距而采用内外两层结构的拉杆绝缘子，其内外两层之间的有机填充物在内部有气泡或受潮时亦会产生沿面闪络和电击穿。加强运行巡视在操作中注意观察有无异常现象，如在分闸操作中，开关断开后，检查电缆头的带电显示装置有无显示带电；拉开母线侧刀闸时，观察刀口有无火花和真空泡有无闪光（玻璃泡>;在断开变低和母联开关，10kV母线停电时，观察该段母线PT有无电压量输出等。在1997年发现的11起缺陷中，有5起就是在操作中发现异常，产生怀疑，再进行耐压实验确定的。如在1998年3月30日，人和站10kV母线停电操作时，在切开501开关，未拉两边刀闸，变高开关未分的情况下，值班人员发现10kV母线PT显示红相仍有电压，对红相真空泡摇断口绝缘的值为0，证实该相开关已经严重漏气，从而避免了事故发生的可能。做好维护工作针对新投产开关拒动次数较多的情况，广州电力局规定在投运后1年对机构进行一次维护工作，重新测量开关分合闸线圈的动作电压值。并尽可能每年利用停电机会做一次维护。1996年7月，三元里站52C开关就曾发生过一次因U相缓冲器失灵，造成开关切电容器故障分闸时反弹，未能切断故障电流，引起开关U相真空泡爆炸，同时影响到V、W相真空泡破裂。这提醒我们在维护中注意对开关分合闸缓冲器的动作性能进行检查。3真空开关的状态检修3.1机构的检修一般来说，真空开关的检修主要针对机构检修，开关的本体不能检修。对机构的检修严格执行有关检修规程、规定和检修工艺导则，保证检修质量，其中强调：2＞新投运1年后，利用停电机会，应进行一次分合闸时间、速度、同期、弹跳、行程、超程、动作电压及机械连动部分的测试和维护工作。b＞运行中的机构利用停电机会每年进行一次维护工作。c＞运行中的机构每4年进行一次大修，不能以临修代替大修。3.2开关本体通过测量实验和统计对真空泡的运行状态作出综合的判断。3.2.测1量实验对真空泡进行分合闸耐压实验以发现漏气；测量真空泡合闸接触电阻，结合行程、超程等参数判断触头的损坏情况。3.2.极2限开断电流值统计真空开关在达到极限开断电流值时，应更换真空泡。极限开断电流值IZ可由厂家给定的额定开断电流及满容量开断次数计算得出：IZ=n极限I满容量统计极限开断电流值的内容有以下两点：a＞正常的开断操作：IZ'=n1Ir式中n1——正常开断次数；Ir——厂家提供的开关额定工作电流。b＞短路开断：IZ〃=n2Ik式中n2——短路开断次数；Ik——10kV母线最大开断电流（调度提供〉。IZ=IZ'+IZ〃少油开关无油化改造结合开关的运行状况和“三遥”变电站对设备无油化的要求，广州电力局在1996年和1997年先后对14个站的10kV少油开关进行了无油化改造。采用真空开关代替少油开关，原则上不更换操作机构，只对机构作相应调整。通过运行实践，在技术上和经济上均收到良好效果。但因为经验不足，在无油化改造中只更换断路器不更换操作机构，机构的传动部分作出相应的更改后，配真空开关使用，在改造之后容易出现以下问题：a＞因为少油开关与真空开关的行程不同，需对机构的水平、垂真拉杆作出相应改动，减少水平拉杆的转动角度，缩小垂直拉杆的长度，以满足真空开关行程。另外，因为真空开关行程很小，在旧机构上进行上述改动，其精度很难掌握，稍有偏差，即会引起开关拒动。山村站因为这个原因曾发生过1宗事故。b＞水平拉杆转角改变后，辅助开关需作相应的调整。但原辅助开关是根据原水平拉杆的转角而设计的，故调整起来非常困难，极易出现不到位或过位进入死点的现象，辅助开关不能可靠接触，影响到开关的动作和“三遥”信号的准确性。如改造时一起更换辅助开关，则新的辅助开关难以安装在原机构箱内，在山村站、赤岗站的改造中就遇到这样的问题。c＞原机构使用已有一定时间，机构本身存在一定缺陷。因为上述3个原因，山村、赤岗站10kV开关柜完成无油化改造运行一段时间以后，机构普遍出现问题。目前两站已进行无油化改造的48台开关柜中，已有32台更换了机构。相比之下，区庄、燕塘站开关柜进行无油化改造的同时，一起更换了机构，改造后开关柜的运行状况要好得多。因此，广州电力局建议GG-1A柜进行无油化改造的同时，对其机构一起作更换处理。由上面的区别可以知道，手车柜的改造非常繁杂，单台耗时较长。几乎每部分都须作改动，若在现场逐台改造，势必影响10kV

母线供电的可靠性和安全性，倒不如采用新的真空开关小车进行

更换。黄沙站YJN柜的改造就是一个成功的例子。5结论陕西某生产厂4235（耐压不合格＞01.20表21995年至1997年陶瓷泡和玻璃泡在运行中的质量比较真空泡类型运行总相数缺陷相数事故相数缺陷率／%事故率／%陶瓷泡32911230.360.09玻璃泡1275900.7101.2调试、交接实验实践证明，只有严格把好设备的调试及交接实验关，及时发现并处理设备存在的先天缺陷，才能保证设备以良好的状况投入运行，减轻运行中的压力，降低设备运行中的故障和事故率。如广州电力局110kV开元变电站1号高压室（真空泡为辽宁某生产厂产品，开关柜为辽宁某生产厂66-1人＞安装调试时，开关的弹跳普遍不合格，经厂家协助现场处理，才能投运。另外通过交接实验发现真空泡漏气的情况较多，统计如表3，存在问题均为耐压不合格。上述例子说明做好真空开关调试及交接实验工作，及时发现真空开关本体漏气及附属绝缘件击穿机构（含连杆、分合闸缓冲器等＞异常，机械特性（弹跳、速度、同期等＞不合格等情况，作出处理才投入运行，对确保运行的安全相当重要。表3真空泡漏气统计变电站真空泡生产厂相数马岗站四川某生产厂7白山站陕西某生产厂3大冲站四川某生产厂1林和站陕西某生产厂132运行中的检查、维护、预试2.1定期检测真空开关本体常见的缺陷主要有：真空泡慢性漏气、本体绝缘件绝缘击穿等。在目前仍未有完善的在线监测手段的情况下，定期检查绝缘，试耐压是检验上述缺陷的主要手段。通过统计广州电力局真空开关缺陷情况（如表4＞可知，真空开关出现问题的时间主要集中在投产0.5〜2年这段时间，这时真空开关的运行状态较不稳定，需加强运行检测。为此在新修订的《广州电力工业局电力设备预防性实验规程》中，与部颁规程相比增加了投产后3个月、0.5年、1年各进行一次预防性实验的内容，然后再按正常的预试周期进行预试，从而达到在真空开关不稳定期间内加强对其运行检测的目的。实践证明效果很好。表4广州电力局1995年至1997年在预试中发现真空开关缺陷的

情况统计设备名称辽宁某生产厂辽宁某生产厂1994-#1995-10上教站F10开关W相陕西某生产厂1994-081995-11白山站52乙C开关U相陕西某生产厂1995-121996-06夏茅站503开关W相辽宁某生产厂1995-011996-06竹料站590开关W相[1]下]一页[1]卷手尊 保真空开关安全、可靠地运行，一定要做好以下几项工作：做好开关设备的选型工作，严格把好开关调试交接关。在运行中加强开关设备的监视，争取做好预防性实验工作。严格执行部颁检修规程、规定和检修导则工艺，结合实际情况，保证到期必修，修必修好。 §结束语 配电变压器的保护配置主要有断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器，综合技术-经济性能和运行管理因素，无论在10环网供电单元还是在终端用户高压配电单元中，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的保护配置，既可提供额定负荷电流，又可断开短路电流，并具备开合空载变压器的性能，能有效保护配电变压器，为此，推荐采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的配置作为配电变压器保护的保护方式。参考文献[1]贺家礼，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京：水利电力出版社，1991.[2]夏道之，于永源，杨绮雯.电力系统分析[M].北京：水利电力出版社，1995.[3]GB14285—1993,继电保护和安全自动装置技术规程[S].变压器保护设计中几个问题的解决方法探讨针对上述情况，变压器差动保护可以设一个TA饱和时的附加稳定特性区，它能够区分出这种变压器区内、外故障情况，其工作特性见图3。图3差动保护动作特性对发生在被保护变压器区外的故障引起的TA饱和，利用故障发生的最初的短时间内，可以通过高值的初始制动电流＜ITA）检测出来，此制动电流会将工作点短暂的移至附加稳定特性区内。反之，当变压器区内故障时，因为差动电流很大，其与制动电流的比值引发的工作点会立即进入比率差动保护的动作特性区内。因此，保护通过测量的电流量值引发的工作点是否在附加稳定特性区内，在短时间内由此判别作出决定。一旦检查出是由外部故障引起的TA饱和，可以选择自动闭锁比率差动保护，并在整定时间TTA内一直有效闭锁比率差动保护，直到整定的时间到时才解除闭锁。检查出变压器区外故障引起TA饱和的判据公式为：Iz三ITAId<KB1/2•Iz<8）t<TTA式中，ITA为检查TA饱和制动电流门槛值；TTA为TA饱和闭锁时间。在外部故障引起TA饱和闭锁比率差动保护期间，如果在变压器保护区内也发生了故障，其引发的工作点稳定、连续的2个周期工作在高定值的动作区内，那么TA饱和闭锁会被立即解除，使被保护变压器发展中的故障能够迅速切除。随着传感器技术的发展，将有助于解决电流互感器的饱和问题。目前国外已经刊载过有关光仪用互感器<OCT、OVT）的应用报道［4］。我国对这项传感器技术也投入了大量的资金、人力进行研究和开发。2001年12月初，由中国电机项目学会继电保护专业委员会在北京召开的主设备保护学术研讨会上，有专家作了《光电流互感器及其在继电保护<国内外）中的应用》的专题报告，在这一领域已经取得了可喜的进展，可以预计在不远的将来这一革命性的成果必将得到应用。4电流互感器二次电路断线或短路时的对策历来，微机型变压器差动保护对判别其TA二次电路的断线或短路故障比较困难。原因是单纯通过本身的电流量去判断接线比较复杂的TA二次电路中多种多样的断线和短路故障，很难与各种各样的系统异常或故障情况区分，因此很多微机型变压器差动保护都只是配有简单的TA二次电路断线判别元件。针对这种情况，介绍一种由电流量和电压量共同判别TA二次电路断线或短路的判别原理，它特别适合于主后备一体化方式的微机型变压器保护装置。变压器差动保护的差流异常报警和TA二次电路断线或短路判据有：<1）差流异常告警。当任何一相差流的有效值大于告警门槛值，而且连续满足该动作条件的时间超过10s时，保护装置发出差流异常告警信号，但是不闭锁比率差动保护。该项功能兼有TA二次电路断线或短路、采样通道异常<器件损坏或特性改变等）、外部接线回路不正常等情况的综合告警作用。<2）瞬时TA断线或短路告警。该判据在保护启动后满足以下任一条件时开放比率差动保护。a任一侧任一相的电压元件有突变启动；b任一侧负序电压大于门槛值；c启动后任一侧的任一相电流比启动前增大；d启动后最大相电流大于1.2Ie。如果上述排除系统故障或扰动的判据不满足，而差动电流的工作点满足公式<9)时，那么保护判别为TA二次电路断线或短路故障，而不认为发生了变压器内部短路故障。Id三IdsetId三k•Iz<9)式中，Idset为检查断线或短路差动电流门槛值；k为检查断线或短路的比率系数。因为以上判据选择了电流量和电压量综合判别，所以对TA二次电路的各种断线或短路情况都能够很好地判别出来。因此，不仅全面增加了电流互感器二次电路故障情况的判别类型范围，而且对其二次电路的各种各样的断线或短路情况判别得更准确、更可靠、更全面。当然，为了满足不同客户的要求，该判据可以有不同的选择策略。5过激磁保护的设计大型变压器的过激磁保护配置在变压器的高压侧或中压侧，以避免因为电压升高或系统频率降低造成变压器过激磁引起变压器严重过热损坏而危及设备、系统和保护装置的安全运行。大型变压器的过激磁能力变化较大，各国给出的变压器耐受过激磁能力的过激磁倍数曲线差别较大。为了更好的利用变压器本身的耐受过激磁的能力，避免过早或过晚切出变压器，需要开发一种变压器反时限过激磁保护。对于变压器的过激磁情况，比较典型的过激磁倍数曲线是德国标准VDE-0532/8.64、GE公司和西屋公司等采用的几种曲线。如何采用恰当的函数来模拟选择的变压器过激磁倍数曲线是一件不容易的事情。目前广泛为各国采用的是ABB公司提出的变压器过激磁反时限保护动作判据。但是该动作判据在实际运行中与被保护变压器的过激磁能力匹配得不理想。由此可知，采用确定的函数公式来等价实际变压器的过激磁能力有匹配不够理想的缺陷［1］，而且因为不同变压器的过激磁能力差异较大，因此，采用固定公式的动作判据不能很好满足实际项目的需要。针对这种情况，介绍一种曲线拟合式的反时限过激磁保护动作判据，即按照被保护变压器的实际过激磁能力曲线确定N个点的对应数值，通过这N个点的数值作为保护的整定值输入保护装置来线性拟合被保护变压器的实际过激磁能力曲线。因为过激磁对变压器造成的危害主要是使变压器局部过热，因此采用“发热累积有效值概念”的方法更符合变压器过激磁的实际情况。求过激磁倍数n的计算公式为H<10)式中，n(t>为过激磁倍数测量值随时间变化的函数；T为过激磁开始到计算时刻的时间。该动作判据可适应不同的变压器，且与实际工作情况匹配的比较理想。6结束语通过对变压器保护设计中几个技术问题较详细的分析和探讨表明，这些问题对变压器保护的正确工作影响重大，如果不能够很好的解决这些问题，就会直接影响变压器保护的性能，甚至会造成变压器保护的误动或拒动。针对这些问题所给出相应的较详细的解决方法有：采用零序补偿方式校正电流量；采用故障分量差动保护提高对轻微故障的灵敏度；附加稳定特性区方法解决了TA饱和对差动保护的影响问题；采用电流量和电压量的综合判别来识别TA二次回路断线和短路故障；采用任意整定N组定值拟合过激磁曲线方式解决过激磁保护的项目适应问题。通过这些解决方法可以保证和提高变压器保护的可靠工作和安全运行。参考文献：王维俭.电气主设备继电保护原理与应用.北京：中国电力出版社，1998王梅义.电网继电保护应用.北京：中国电力出版社,1998[3]西门子变压器保护7UT512/513产品技术说明书[4]李宏任.实用继电保护.北京：机械工业出版社,2002DiscussionofsolutionofseveralquestionsofdesigninthepowertransformerprotectionAbstract:Theseveraltechnologyquestionsofthedesignabouthighvoltageandultra-highvoltagelargepowertransformerprotectionisintroduced.Thepaperdescribesthesolutionanddiscussionaboutthemindetail.Adoptzerosequencecurrentcompensationtorevisethecurrentsisavailforidentifyingmagnetizinginrushcurrentandimprovesensitivityoftheearth-fault。Thefaultmemberdifferentialrelayimprovesensitivityoftheinterturnfaultandhighresistanceearth-faultaboutlightfaults。TheproblemofinfluenceofCTsaturationtodifferentialrelayissolvedbyareaofcharacteristicofadditionalstabilization。AdoptintegratedistinguishofcurrentandvoltageidentifythebreakorshortofsecondarycircuitofCT。AdoptsettingNgroupsetstoimitatecurveofoverexcitationsolvetheproblemofadaptforengineering.Keywords:magnetizinginrushcurrent。zerosequencecurrentcompensation。faultmember。breakorshort。overexcitatio上一页[1][2]前言我国电力变压器产品可按容量大小分为大型变压器（容量大于或等于8000kVA＞和中小型变压器（容量小于或等于6300kVA＞；也可按电压等级分为6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV和500kV等。作为电压变换设备，变压器被广泛应用于输电和配电领域，特别是10kV和35kV电压等级的变压器，在电力、工业和商业配电系统中被普遍使用，且数量巨大。1999年，我国年产变压器约33.8万台，其中10kV和35kV级约31.3万台，占92.6%。据估计，目前在电网上运行的10kV和35kV级变压器约有10亿kVA以上。因为使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是企业改善经济效益的重要途径。我国10kV和35kV级变压器绝大多数为标准设计，其产品标准经历?quot。64"标准、"73"标准、"86"标准到90年代中期的"95"标准的不断进步，产品由原来的高损耗型（SJ,SJL…S7＞发展到了现行的较低损耗型（S9型等工截至1998年底，S7型变压器及以前的产品已由国家先后公布淘汰，停止其生产和销售。随着计划经济向市场经济的转变，以及社会对节能和环保的需求，我国变压器的效率水平将呈现出多样化的趋势。目前市场上已出现了比S9系列更节能的产品，如S10、S11系列等。在电网使用的变压器中，役龄超过20年的老旧变压器仍约占10%以上。这些变压器是按照60和70年代当时"64"和"73"标准设计的产品，损耗非常高。与当前的S9系列相比，平均损耗高100%以上，节能潜力巨大。对于企业来说，如何从长远的经济效益出发，确定适当的变压器效率水平以及是否应该用节能变压器替换高耗能变压器，是变压器选购和管理中亟待解决的问题之。国际上有许多评价变压器能效的方法，所有的方法都要求比较变压器价格及其损耗费用。美国在70年代后期，因为能源价格的攀升，许多电力公司开始要求所设计的变压器应能具有最低的服务年限费用，这样就产生了总拥有费用（TOC＞法。TOC法在美国于1981年发展成为工业标准。按照TOC标准购置变压器一直沿用至今，TOC方法是总和了变压器的初始费用和等价现值的损耗费用，表达所购变压器全面的综合费用。我们用TOC法曾评述过配电变压器S9型与S7型的经济效益，比较结果说明了S9变压器价格虽高于S7约20%,但损耗指标比S7低约21%,S9所多支村的资金可以在2〜3年内从节约的损耗电费中收回。同样，用S9变压器更换80年前的老变压器产品进行效益比较的结果说明，在只支付S9的设备费不计老变压器回收价值的条件下，S9的资金也可以在2〜3年内从节约的损耗电费中得到偿还。本文介绍了用等价初始费用（EquivalentFirstCost-EFC＞的总拥有费用法TOCEFC（以下简称TOC＞评价变压器经济效益的具体方法及计算过程。本文提供的方法参照了美国国家电气制造商协会的有关标准，即：美国NEMATP1—1996标准，并结合了中国的实际情况。2总拥有费用法TOC(TotalOwningCost>所谓总拥有费用(TOC>,就是变压器的初始投资和其在使用期内的损耗费用之和。总拥有费用法通过比较具有不同效率水平和不同价格的变压器的总拥有费用，按照总拥有费用最低来选择变压器效率水平。TOC的计算公式TOC=C+AXNL+BXLL式中NL--变压器额定空载损耗或铁损，kW；LL--变压器额定负载损耗或铜损，kW;A--变压器寿命期间空载损耗每千瓦的资本费用，元/kW; B--变压器寿命期间负载损耗每千瓦的资本费用，元/kW； C--变压器初始费用，方案对比时可用其设变压器非额定条件下的实验关键词：变压器实验短路损耗变压器参数测定、铁心损耗和额定铜损是通过空载和短路实验完成的，这也是变压器最基本实验。一般空载实验在低压侧进行，短路实验在高压侧。测试时两个实验均分别施加额定频率下的电压或电流，所测数据和计算值即为额定条件下的实验结果。但许多不能满足额定条件场合仍需进行上述实验，因此，有必要研究变压器在非额定条件下的实验方法、换算公式，以便在实际中灵活应用。三相变压器的单相实验与测量若没有三相电源时需要对三相变压器进行度验，则可采用单相电源对三相变压器进行空载和短路实验，所测数据再换算到额定状态。因变压器绕组的联接形式不同，实验线路和换算方法也不同。空载实验实验在低压侧进行，高压侧开路。测量绕组为Y联接空载实验接线如图1。图1低压绕组为Y联接时空载实验接线图图1中，首先将高压侧开路，在低压侧a、b、c三个端子间两两依次施加额定线电压UN。每次测得的空载损耗P0ab、P0bc、P0c2和空载电流Ioab、Iobc、Ioca，可分别换算为三相空载损耗PO和空载电流IO。因变压器的每相电压低于其额定值，主磁通工作在非饱和状态，这时可认为励磁阻抗是常数，故功率P8U2,电流I8U,于是采用该线路每相绕组的电压为额定时的J3/2倍，每相空载损耗与额定空载相损耗P°N的关系为：OoN(1/2>Poab=(3/4>PO,N则额定条件下的三相空载损耗PO=<2/3)<P0ab+Pobc+P0ca)同理，每相空载电流与额定空载相电流IO'N的关系为：Tz=<2/J3)IoabOoN空载相电流取3次测量的平均值，且线电流为：IO=2<Ioab+Iobc+Toca)/<3/J3)测量绕组为△联接实验将高压侧开路，在低压侧a、b、c三个端子间两两依次施加额定线电压，同时将不参与实验的一相作短路连接，即a、b加电压，b、c短接；b、c加电压，c、a短接；c、a加电压，a、b短接。空载实验接线如图2。图2低压绕组为△联接时空载实验接线图由图2知，△联接线电压等于相电压，即每次测得的两相空载损耗Poab、Pobc、Poca正好等于单相额定状态下的2倍，测得的空载电流Ioab、Iobc、Toca也为额定时的2倍，则额定条件下的三相空载损耗为：P0=<Poab+Pobc+Poca)/2同理，空载相电流取3次测量的平均值，考虑到线电流与相电流存在J3的关系，于是I0=J3[<Ioab+lobc+Ioca)/6]短路实验在高压侧进行，低压侧被短路。.2.1测量绕组为Y联接如图3,实验时，在高压侧A、B、C三个端子间两两依次施加电压。当电压由零开始升高使电流为额定值IN时，测得的两相短路损耗分别为PKAB、PKBC、PKCA和两相阻抗电压为uKAB、uKBC、uKCA，因每次测得的短路损耗PKAB正好是额定条件PKCN的2倍，故额定条件下的三相短路损耗为：PK=<PKAB+PKBC+PKCA)/2图3测量绕组为Y联接时短路实验接线图同理，阻抗电压uKAB等于额定条件时相阻抗电压uK'N的2倍，相阻抗电压取3次测量的平均值，并将其折算到线电压，得阻抗电压的百分比为uK%=J3[<UKAB+UKBC+UKCA)/6UN].2.2测量绕组为△联接如图4,实验时，同样在△联接绕组上两两之间施加一定的电压，并依次将不参与实验的一相作短路联接。为保证每相电流达到额定值，电流表中流过的电流应为额定相电流的2倍、额定线电流IN的<2/J3)倍，即1.15INO这时测得的短路损耗和阻抗电压分别换算至三相时的短路损耗和阻抗电压:PK=(PKAB+PKBC+PKCA>/2UK%=<UKAB+UKBC+UKCA)/3UN图4测量绕组为△联接时短路实验接线图一般对于中小容量变压器,在相邻两铁心的相上测得的损耗基本相同,而两个边柱铁心的相上测得的损耗比相邻两铁心的相上测得的损耗大1%--3%O降低电流下的短路实验短路实验电源的容量SK=SN*uK%*KK*Ka*Kb式中：SN一被试变压器的额定容量；u%—被试变压器的阻抗电压的百分比；KKK实验电流容量系数,取0.625—1.0；Ka变换系数,取1.2—1.3；Kb安全系数,取1.0—1.1；由上式可知,实验电源的容量一般为变压器容量的5%--20%。为减小实验电源的容量,允许在降低实验电流下进行短路实验。同时所测得的实验电流IK,和对应损耗PK,可换算到额定电流IN下的短路损耗PKPK=PK/*(IN/IK,>2IK,下的阻抗电压uK,可换算到额定电流IN下的阻抗电压uK:uK=UK/*(IN/IK’>非额定频率下的实验变压器空载损耗P0主要是铁心损耗PFe。当实验电源频率为非额定频率时，则空载损耗会发生变化。设非额定频率为f,,对应铁心损耗PFe,,根据磁滞损耗Pn和涡流损耗Pw与电源频率f的关系可分析：磁滞损耗Pn^f.Bma对于常用的硅钢片，Bm=1.0—1.6,a=2涡流损耗Pw8f2Bma因此当硅钢片厚度及材料一定时,铁心损耗与电源频率及磁密幅值的关系为:PFe8fBBma式中:B=1.2—1.6。在非额定频率为f’,对应铁心损耗为PFe/时，折算到额定频率为fN时的空载损耗为：P0=PFe/(fN/f/>BB取1.5即可。阻抗电压UK的有功分量UKR与f无关，无功分量uKX与f成正比。额定频率fN下的阻抗电压UK=V<UKXfN/f')2+U2kR在实验电源较差时，如容量小，相数少、电网频率波动大等，变压器可采用非额定条件下实验，所得实验结果需进行电流、频率、相数及温度等多种换算，以得到准确的结果。参考文献：1、沈阳变压器厂.变压器实验.北京：机械工业出版社，1987，2682、西安交通大学.电力项目.水利电力出版社，1984干式变压器的项目选型及应用懿中中摘要：目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内>、节能(空载损耗降低达25%>的SC(B>9系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。关键词：干式变压器温度控制防护出线方式1、干式变压器的温度控制系统干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的，今对TTC-300系列温控系统作一简介。(1＞风机自动控制：通过预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测取温度信号。变压器负荷增大，运行温度上升，当绕组温度达110℃时，系统自动启动风机冷却；当绕组温度低至90 ℃时，系统自动停止风机。(2＞超温报警、跳闸：通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号。当变压器绕组温度继续升高，若达到155℃时，系统输出超温报警信号；若温度继续上升达170℃，变压器已不能继续运行，须向二次保护回路输送超温跳闸信号，应使变压器迅速跳闸。(3＞温度显示系统：通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测取温度变化值，直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示，并可记录历史最高温度,，可将最高温度以4〜20mA模拟量输出，若需传输至远方(距离可达1200m＞计算机，可加配计算机接口，1只变送器，最多可同时监测31台变压器。系统的超温报警、跳闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作，进一步提高温控保护系统的可靠性。2、干式变压器的防护方式根据使用环境特征及防护要求，干式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP20防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外，则可选用IP23防护外壳，除上述IP20防护功能外，更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降，选用时要注意其运行容量的降低。3、干式变压器的冷却方式干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN＞和强迫空气冷却(AF＞。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；因为过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。4、干式变压器的过载能力干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载＞、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关，若有需要，可向生产厂索取干变的过负荷曲线。如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供参考：(1＞选择计算变压器容量时可适当减小：充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性--尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量；对某些不均匀负荷的场所，如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等，可充分利用其过载能力，适当减小变压器容量，使其主运行时间处于满载或短时过载。(2＞可减少备用容量或台数：在某些场所，对变压器的备用系数要求较高，使得项目选配的变压器容量大、台数多。而利用干变的过载能力，在考虑其备用容量时可予以压缩；在确定备用台数时亦可减少。变压器处于过载运行时，一定要注意监测其运行温度：若温度上升达155℃(有报警发出＞即应采取减载措施(减去某些次要负荷＞，以确保对主要负荷的安全供电。5、干式变压器低压出线方式及其接口配合干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的SC(B＞9系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。为适应这一情况，顺德特种变压器厂1996年在推出SC(B＞8系列新产品的同时，在其《干式变压器技术手册》上首先向客户推出了标准封闭母线、标准横排侧出线以及标准立排侧出线等多种低压出线方式，1998年出版的《SC(B＞9系列干式变压器技术手册》中，使上述低压出线方式得到肯定和进一步完善，受到客户、设计单位的普遍欢迎。近年来，设计单位逐渐熟悉并予选用，在此作简要介绍。(1＞低压标准封闭母线：项目配线若选用封闭母线(也称插接式母线或密集型母线槽＞，相应之变压器可提供标准封闭母线端子，方便与外部母排的联接。带外壳(IP20＞产品，在外壳顶盖上配套提供封闭母线法兰；不带外壳(IP00＞产品，只提供封闭母排接线端子。(2＞低压标准横排侧出线：当变压器与低压配电屏并排放置时，为方便其端子间的联接，变压器可提供低压横排侧出线，通常与GGD、GCK、MNS等低压屏相配，变压器厂与开关厂要签署接口配合纪要，确认配合接口详尽尺寸，保证现场安装顺利。(3＞低压标准立排侧出线：与横排侧出线相似，当选用多M诺屏等母排为竖向布置的低压配电屏时，变压器可提供低压立排侧出线。目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA,成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内＞、节能(空载损耗降低达25%＞的SC(B＞9系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。由中国建筑标准设计研究所负责组织，中国纺织工业设计院主编、顺德特种变压器厂协编的国家建筑标准设计图集《干式变压器安装》已经编制完成并出版，经国家建设部批准的图集号为《99D268》。，由各省市建筑设计标准站在全国公开发行。图集提供了适用于各种场所的干式变压器布置、安装方式，针对变压器与低压PC屏的接口配合列出了多种方案供设计、施工选择。随着干式变压器的推广应用，其生产制造技术也获得长足发展，可以预测，未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。(1＞节能低噪：随着新的低耗硅钢片，箔式绕组结构，阶梯铁心接缝，环境保护要求，噪声研究的深入，以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入，将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。(2＞高可靠性：提高产品质量和可靠性，将是人们的不懈追求。在电磁场计算、波过程、浇注工艺、热点温升、局放机理、质保体系及可靠性项目等方面进行大量的基础研究，积极进行可靠性认证，进一步提高干式变压器的可靠性和使用寿命。(3＞环保特性认证：以欧洲标准HD464为基础，开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C2＞、耐环境(E0、E1、E2＞及耐火(F0、F1、 F2＞特性的研究与认证。(4＞大容量：从50〜2500kVA配电变压器为主的干式变压器，向10000〜20000kVA/35kV电力变压器拓展，随着城市用电负荷不断增加，城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心，35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。(5＞多功能组合：从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。(6＞多领域发展：从以配电变压器为主，向发电站厂用变压器、励磁变压器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。其中，用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变压器，电压有10、20和35kV三个等级，容量有800、2500和3300kVA,为减少谐波污染，从12脉波整流发展到24脉波整流；举世瞩目的长江三峡世界最大的840000kW发电机的励磁变压器，已由顺特厂研制成功，并通过了国家验收。可以预言，21世纪的配电变压器将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。

对城区地下变电站与民用建筑合建的探讨：针对城市商业区建设变电站所面临的新对城区地下变电站与民用建筑合建的探讨：针对城市商业区建设变电站所面临的新问题，提出对土地的综合利用措施，即将地下变电站与民用建筑结合建设，通过采用无油化设备，提高消防的安全性；通过地面上的商业开发，提高土地利用率，美化城市环境，同时降低项目造价，获得满意的经济效益。关键词：城区地下变电站民用建筑合建随着经济的不断发展，广州的人均国民经济产值1997年已位居全国各大城市第2名，并成为珠江三角洲的经济、文化、政治及金融中心，特别是近几年房地产的开发，供电负荷猛增，使变电站的分布越来越密，并逐渐深入到市中心人口稠密区。为此，在城区建设变电站就面临一些新的问题。问题的提出城区房地产的开发和旧城改造，使深入市中心的变电站越来越多，其建设难度也越来越大，主要面临下列几个问题：a＞用地紧张，站址难觅，即使能征得用地，面积也非常小，设计难度大、要求高。b＞征地拆迁费用非常昂贵，已远远超出建变电站的费用，致使每千伏安造价很高。。市中心往往为繁华的商业用地，有着极高的商业价值，特别对于广州这样的城市来说，土地资源十分有限和宝贵，如仅建1座3〜4层的变电站，则土地得不到充分利用，是一种极大的资源浪费。d＞与周围环境协调的要求高，建筑的格调与景观和环境要融为一体。e＞防火、防爆、防噪声的要求特别高。因为上述原因，我们在对变电站进行设计时，就必须综合考虑，全面衡量各方面的利与弊。为解决这些问题，借鉴国外的经验，特别是如何降低造价，提高土地的利用价值，考虑在地下建变电站，地面上进行物业开发，不失为一种新的途径、新的思路。基本技术原则因为变电站建设在繁华的商业区，对消防、噪声的要求特别高，因此，在这种特殊环境中建地下变电站，就必须确定以下几点作为主要设计原则：a＞简化接线，尽量采用线路-变压器组单元接线形式，10kV采用单母线分段接线，分段开关设备自投。当1台主变或1条线路故障时，可保证不间断供电。据了解，香港已投入运行多年的地下变电站，也是采用线路-变压器组单元接线方式；但变压器高压侧不设开关，只设负荷开关，且负荷开关装在SF6气体绝缘变压器上，成为一整套装置。多年的运行表明这一做法是成功的，不仅节省了投资，且可减少占地面积。b＞设备选型宜小型化，以减少占地面积，使整体布置趋于紧凑合理。c＞全站设备无油化，包括主变压器采用进口的SF6气体绝缘变压器。这样全站无易燃、易爆物，既能简化消防系统，又可将火灾的影响局限在地下，而不致影响到地面。d＞简化总体布置，尽量减少挖方量，减少设备布置层数，以方便运输和安装，简化消防、通风系统，同时为将来的运行维护创造良好的条件。e＞按无人值班站考虑，设“四遥”系统。通过以上几项措施，简化设计，减少运行维护工作量，从而为地下变电站结合地面民用建筑的建造提供了现实的可行性。下面以一个100kV终端变电站为例进行阐述。变电站建设规模及主设备选型建设规模因为变电站地处繁华市区的负荷中心，其负荷密度相当高，故应尽量提高主变压器容量。考虑到10kV开关拒的容量一般为3150A，最大不超过4000A，所以主变压器容量取50MVA为宜。如确需采用63MVA的主变压器容量，也可将2台开关柜并列运行，当然需要设置平衡保护。为此，可按表1规模考虑。主要设备选型a＞主变压器选用进口的SF6气体绝缘、三相双卷风冷有载调压变压器。b＞110kV设备采用GIS，或组合式电器。使采用的负荷开关可直接与主变压器组成一整套装置，使设备布置更简明紧凑。c＞10kV高压开关柜可选用合资厂生产的中置式手车柜，或采用XGN型箱式固定封闭开关柜，内装真空开关。d＞无功补偿装置选用干式成套电容器装置。表1110kV地下变电站推荐考虑规模名称规模主变压器3x50MVA110kV出线回路数3回10kV出线回路数3x12回无功补偿6x4200kvare＞变电站用变压器、接地变压器选用干式变压器，且可将两者功能合为一体，以减少设备用房。f＞蓄电池选用阀控式全封闭酸性电池。g＞二次设备全站采用微机保护装置，同时装设综合无功自动调压装置。当然上述的设备选型只是根据地下变电站建在城市商业区的特点进行的，主要从节省用地，满足消防，方便维护的角度考虑，也可作适当的修改。总体布置与建筑结构的考虑鉴于征地情况的千变万化，不可能给出一种特定的模式，这里我们仅讨论总体布置方案的一些原则性要求，以说明地下变电站的技术可行性。首先，要考虑的是大型设备的运输通道。而且，既要考虑地下部分通道，也要满足地面上运输和消防通道的要求，同时还有垂直通道的要求。一般地面上可利用公路或规划路等；垂直通道则可在人行道、绿化带上预留吊物井，井口设可拆装盖板，平时盖上板，必要时掀开盖板，即可进行吊装运输。如吊物井设在绿化带上，则该通道还可以作为通风系统的风口。其二，应考虑一次主设备间的连接。因为采用了简化接线，变压器高压侧设备的连接较易解决。110kV如采用负荷开关与ST6气体绝缘变压器整套设备，则只需将电缆引出即可。而主变压器低压侧与10kV高压开关柜之间既可用电缆，也可采用母排连续。当然采用电缆具有灵活方便的优点，但因为电流大，使电缆的截面和数量也随之增大，并使电缆与高压开关柜的连接难度增大，有可能加多一个过渡连接柜。这将使本已有限的空间更为困难。母排则具有载流量大，连接直观的优点，但一般要求变压器与高压室靠近布置。在受地形条件限制时，则难以采用。其三，应考虑地下变电站的结构与地面上民用建筑结构的协调关系。既要满足地下变电站的工艺要求，又要满足地面上民用建筑间隔和采光的合理性。特别对高层建筑，整幢大楼的电梯井简力筒位于中央，应注意其对地下站布置的影响。协调关系的好坏，是整个项目的关键，也是我们进行设计的重点，因为这直接影响到整个综合建筑的经济性。众所周知，主变压器室和10kV高压室占的空间最大，也是变电站的核心部分。因此，设计时应充分考虑到其运行维护的方便性，使布置清晰，便于操作、便于巡视，梁柱结构简单，且能满足上层民用建筑的合理性要求，使间隔合理，采光充足，不产生暗间。上层民用建筑的功能可根据具体情况而定，或为写字楼，或为商住楼等。一般，裙房可考虑首层为商铺，第2〜4层为停车场。其四，尽量使设备布置在1层，使之清晰明了，紧凑合理，便于电缆的敷设连接，便于运输安装和操作维护。最后，应根据站址周围的环境来确定地面上民用建筑的功能，以获得最佳的经济效益。同时还应考虑与环境的协调，增强城市建筑的美学效果。曾对广州地区某站进行了方案研究。该站总用地面积1512m2,可用地面积1100m2左右。总体方案布置：地下为变电站，主变压器、高压室分布在南北两侧，中间设大楼的电梯井，其它如控制室、电容器室布置在东西端。除主变压器在-8.00m层外，其它设备均布置在-5.50m层，下方设电缆层以利电缆敷设。变压器低压侧采用母排连接。站内设U型通道，另外在东北和西北角各设1个楼梯专供地下变电站平时巡视维护和疏散人员用。整个站的布置清晰明了,紧凑合理,既便于运输安装，也便于操作维护。地面上首4层为裙房；第5〜28层为住宅，每层的建筑面积488.9m2,分为6户。间隔有两房一厅和三房一厅，面积由55.2〜81.4m2不等。由此可见，采用地下变电站与民用建筑合建的形式,技术上是可行的。消防、通风及噪声处理消防系统变电站常用的灭火装置通常有以下几种：水喷雾灭火系统、固定式气体灭火系统以及移动式或手提式气体灭火器。地下变电站的上部为民用高层建筑,地处繁华的商业区,所以对消防的要求特别高。这一点在我们进行设备选型时就已经充分地考虑到了。因为采用无油化设备，如变压器为SF6气体绝缘，10kV高压柜采用真空开关,变电站用变压器、接地变压器为干式变压器,以及采用干式电容器等,使得全站无易燃、易爆物,从根本上解决了消防难题,从而相应地简化了消防系统,也提高了防火的安全性。为此,可不再设水喷雾系统和固定式灭火系统,只需在各电气设备间配备移动式或手提式CO2灭火器。当然，楼层走道分层设置CO2气瓶，并设安全指示灯或指示牌，便于火灾时人员疏散。站内各电气设备间、电缆层均应设置火警探测器,可采用感温感烟探头、线型感温电缆等。因为地下站环境潮湿,尚应考虑探测器的防潮功能。控制系统应具有监视、自动、手动、远动等功能，且可将报警及控制信号通过RTU传输到调度中心或消防部门。通风系统及噪声处理地下变电站的通风系统与地面站不同，其设备的散热通风必须依靠机械通风。主变压器是全站最大的热源，有水冷和风冷2种冷却方式。因为水冷方式的复杂性及给运行维护带来的困难，一般尽量采用风冷方式。为此，可考虑采用由地面绿化带自然进风，流经各设备用房，然后由排风机通过风管将室内的热空气抽至室外。主控室和10kV高压室可设空调。值得注意的还有对噪声控制的要求。因为所有设备均放置在地下，而混凝土墙及楼板本身已具有良好的隔声效果，因此只要在进、排风口采取消声措施，就可有效降低噪声。降低噪声的主要措施：a＞采用低噪声轴流风机；b＞进出风井处设置厚片式消声器；c＞进出风口处设绿化带吸声；d＞降低风管的设计风速。另外，还可通过加装吸音材料来降低噪声。一般，经上述方法处理后，均能满足环保要求。另一个必须考虑的问题是电磁干扰问题。首先，在设计中，我们应尽量避免选用对外电磁干扰大的设备，如空芯电抗器等。其次，在地面层设置好的屏蔽层，以减少对外界的电磁干扰影响。除此之外，还可采用一些屏蔽电缆以免受电磁场的干扰。综合利用的经济性通过前面的阐述，我们知道，为满足消防要求，我们选用SF6气体绝缘变压器和小型化、无油设备，从而使部分设备需从国外进口。为此，设备购置费成倍增长，整个地下变电站的投资约为常规地面站的2倍及以上。但综合利用后，将地面上民用建筑产权出售，则可收回投资。曾对广州地区某站进行的可行性研究表明，对1个110kV终端站（规模如前所述＞，其技术经济指标如下：总用地面积1 512m2总建筑 面 积 15 231.6m2裙房2 280m2住宅11 733.6m2地下站 1 218m2建筑密度37.7%容积率10.0土方量 9 744m3变电站 投 资 6 386 万元项目总 投 资 9 580 万元住宅等销售价9520万元在征地费用不变的情况下，虽然地下站比地面站的费用增多约3400万元，但考虑在地面上建12.1 2.1 容性电流补偿法幢28层的商住楼后，收益与支出基本持平。结束语通过以上的分析比较可知，对土地的综合利用，不仅技术上可行，而且经济效益明显：既能有效地提高土地利用率，改善城市景观，优化城市环境，也能有效降低项目费用，并可以很好地解决消防和噪声污染问题。如变电站本期只上2台主变压器，则效益更为明显。其产生的对社会的间接效益更是无法估量。国外在这方面已有多年成功运行的经验，我国一些大城市也有这方面的例子，并随着经济的发展，呈现出越来越迫切的需要。预计未来几年，将会有更多的地下变电站出现，希望本文对此能有一些参考价值。＜/P＜p＞金属氧化物避雷器泄漏电流现场测试分析摘要：金属氧化物避雷器（下文简称MOA＞以其优异的技术性能逐渐取代了其它类型的避雷器，成为电力系统的换代保护设备。因为MOA没有放电间隙，氧化锌电阻片长期承受运行电压，并有泄漏电流不断流过MOA各个串联电阻片，这个电流的大小取决于MOA热稳定和电阻片的老化程度。如果MOA在动作负载下发生劣化，将会使正常对地绝缘水平降低，泄漏电流增大，直至发展成为MOA的击穿损坏。所以监测运行中MOA的工作情况，正确判断其质量状况是非常必要的。关键词：金属氧化物避雷器泄漏电流现场测试前言近年来，金属氧化物避雷器（下文简称MOA＞以其优异的技术性能逐渐取代了其它类型的避雷器，成为电力系统的换代保护设备。因为MOA没有放电间隙，氧化锌电阻片长期承受运行电压，并有泄漏电流不断流过MOA各个串联电阻片，这个电流的大小取决于MOA热稳定和电阻片的老化程度。如果MOA在动作负载下发生劣化，将会使正常对地绝缘水平降低，泄漏电流增大，直至发展成为MOA的击穿损坏。所以监测运行中MOA的工作情况，正确判断其质量状况是非常必要的。MOA的质量如果存在问题，那么通过MOA电阻片的泄漏电流将逐渐增大，因此我们可以把测量MOA的泄漏电流作为监测MOA质量状况的一种重要手段。泄漏电流测量仪器原理常见的MOA泄漏电流测量仪器按其工作原理分为两种：容性电流补偿法和谐波分析法。容性电流补偿法是以去掉与母线电压成n/2相位差的电流分量作为去掉容性电流，从而获得阻性电流的方法。2.2谐波分析法谐波分析法是采用数字化测量和谐波分析技术，从泄漏电流中分离出阻性电流基波值。3泄漏电流测试方法在线监测近年来，有部分研究单位或生产厂家推出了在线监测系统或在线监测仪器，可以不间断地监测MOA的泄漏总电流或阻性电流，发现泄漏电流有增大趋势时，再做带电检测或停电做直流实验，也收到了良好的效果。定期带电检测MOA的定期检测是指在不停电情况下定期测量避雷器的泄漏电流或功率损耗，然后根据测试数据对避雷器的运行状况作出分析判断，对隐患作到早发现早处理，确保电网安全运行。4影响MOA泄漏电流测试结果的几种因素分析MOA两端电压中谐波含量的影响实测证明，谐波电压是从幅值和相位两个方面来影响MOA阻性电流IRP的测量值，谐波状况不同，可能使测得的结果相差很大。而阻性电流基波峰值IRIP则基本不受谐波成份影响，因此建议现场测试判定MOA的质量状况时应以阻性电流基波峰值IRIP为准。根据谐波法原理生产的泄漏电流测量仪，因为它对MOA两端电压波形要求较高，电压中所含5.25.2横向比较法4.54.5湿度对测试结果的影响谐波对测量结果影响很大，如三次谐波量超过0.5%就可能使测量结果出现很大的误差，因此，在电压波形畸变、三次谐波含量较大的情况下，谐波法只能局限于同一产品同一实验条件下的纵向比较。MOA两端电压波动的影响因为电力系统的运行情况是不断变化的，特别是系统电压的变化对MOA的泄漏电流值影响很大。根据实测数值分析，MOA两端电压由相电压（63kV＞向上波动5%时，其阻性电流一般增加13%左右。因此在对MOA泄漏电流进行横向或纵向比较时，应详细记录MOA两端电压值，据此正确判定MOA的质量状况。MOA外表面污秽的影响MOA外表面的污秽，除了对电阻片柱的电压分布的影响而使其内部泄漏电流增加外，其外表面泄漏电流对测试精度的影响也不能忽视。污秽程度不同，环境温度不同，其外表面的泄漏电流对MOA的阻性电流的测量影响也不一样。因为MOA的阻性电流较小，因此即使较小的外表面泄漏电流也会给测试结果带来误差。温度对MOA泄漏电流的影响因为MOA的氧化锌电阻片在小电流区域具有负的温度系数及MOA内部空间较小，散热条件较差，加之有功损耗产生的热量会使电阻片的温度高于环境温度。这些都会使MOA的阻性电流增大，电阻片在持续运行电压下从+20℃~+60℃，阻性电流增加79%，而实际运行中的MOA电阻片温度变化范围是比较大的，阻性电流的变化范围也很大。湿度比较大的情况下，一方面会使MOA瓷套的泄漏电流增大，同时也会使芯体电流明显增大，尤其是雨雪天气，MOA芯体电流能增大1倍左右，瓷套电流会成几十倍增加。MOA泄漏电流的增大是因为MOA存在自身电容和对地电容，MOA的芯体对瓷套、法兰、导线都有电容，当湿度变化时，瓷套表面的物理状态发生变化，瓷套表面和MOA内部阀片的电位分布也发生变化，泄漏电流也随之变化。运行中三相MOA的相互影响因为运行中呈一字形排列的三相MOA，相邻相通过杂散电容等的影响，使得两边相MOA底部的总电流相位发生变化，其值与MOA的安装位置有关，MOA相间距离越近，影响越大，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。这使得测量结果显示出如下规律：电压与电流夹角⑴A<^B<^C，阻性电流ira>irb>irc。在实测中，应考虑这一因素的影响。测试点电磁场对测试结果的影响测试点电磁场较强时，会影响到电压U与总电流IX的夹角，从而会使测得的阻性电流峰值数据不真实，给测试人员正确判断MOA的质量状况带来不利影响。MOA质量状况的判断方法参照标准法因为每个厂家的阀片配方和装配工艺不同，所以MOA的泄漏电流和阻性电流标准也不一样，测试时可以根据厂家提供的标准来进行测试。若全电流或阻性电流基波值超标，则可初步判定MOA存在质量问题，然后需停电做直流实验，根据直流测试数据作出最终判断。同一厂家、同一批次的产品，MOA各参数应大致相同，如果全电流或者阻性电流差别较大，即使参数不超标，MOA也可能有异常。纵向比较法对同一产品，在同样的环境条件下，不同时间测得的数据可以作纵向比较，发现全电流或阻性电流有明显增大趋势时，应缩短检测周期或停电作直流实验，以确保安全。综合分析法在实际运行中，有的MOA存在劣化现象但并不太明显时，从测得的数据不能直观地判断出MOA的质量状况。根据我们多年现场测试经验，总结出对MOA测试数据进行综合分析的方法，即一看全电流，二看阻性电流，三看谐波含量，再看夹角，对各项参数作系统分析后，判定出MOA的运行情况。结论与建议(1＞对新投运的110kV以上MOA，在投运初期，应每月带电测量一次MOA在运行电压下的泄漏电流，三个月后改为半年一次。有条件的尽可能安装在线监测仪，以便在巡视时观察运行状况，防止泄漏电流的增大。(2＞不同生产厂家，对同一电压等级的MOA在同一运行电压下测得的泄漏电流值差别很大，不应用泄漏电流的绝对值作为判定MOA质量状况的依据，而应与前几次测得的数据作纵向比较，三相之间作横向比较。(3＞电压升高、温度升高、湿度增大，污秽严重都会引起MOA总电流、阻性电流和功率损耗的增大，这是应该注意的。(4＞谐波含量偏大时，会使测得的阻性电流峰值IRP数据不真实，而阻性电流基波IRIP值是一个比较稳定的值，因此在谐波含量比较大时，应以测得的IR1P值为准。(5＞建议测量MOA阻性电流的单位，应根据现场和仪器的条件，加强对影响测试精度的因素进行分析，正确判断MOA运行状况，提高运行可靠性。(6＞在带电测试时，对发现异常的MOA，在排除各种因素的干扰后，仍存在问题，建议停电作直流实验，测取直流参考电压及75%直流参考电压下的泄漏电流，以确诊MOA是否质量合格。确认MOA存在质量问题，应及时与制造厂联系，以便妥善处理。＜/P＜p＞浅谈变电所的主变微机差动保护：变电所的主变微机差动保护.(1＞电磁式继电器构成的变压器差动保护在正常情况和外部故障时，理想情况下流入差动继电器的电流Ij=0保护装置不动作。(2＞微机型主变差动保护由二次谐波制动的比率差和差动速断组成。关键词：变电所微机保护 (1＞电磁式继电器构成的变压器差动保护在正常情况和外部故障时，理想情况下流入差动继电器的电流％=0，保护装置不动作。但实际上变压器的差动保护在近端外部短路(保护区外＞时，因为短路电流很大，构成差动保护的各侧TA的电压等级不同，变比、容量和磁饱和特性不一致，即使采用平衡线圈等方法进行补偿