220kV主变铁芯接地电流在线监测在普渡河流域水电站应用探讨

220kV智能变电站主变间隔调试方法及故障分析发布时间：2023-02-22T08:35:03.993Z 来源：《中国电业与能源》2022年19期作者：戚向东[导读] 众所周知，变电站是电力供应的重要场所戚向东珠海电力建设工程有限公司摘要：众所周知，变电站是电力供应的重要场所，它直接影响着供电系统的运行。

如果主变压器发生故障，将使整个变电站的其它装置不能正常工作，供电系统将陷入停机状态，对工作效率产生极大的影响。

所以，必须对变电站主变压间隔调试方法及故障成因，以最快的速度解决问题。

只有如此，供电系统才能得到稳定的运行，并能有效地提高电力供应的利用率，为整个社会经济的正常发展奠定基础。

基于此，本文对220kV变电站主变压间隔调试方法及故障分析进行讨论。

关键词：220kV变电站；主变压器；故障分析；对策前言主变压器作为发电厂和变电站的主要设备之一，其安全、稳定运行对电网安全运行起着至关重要的作用，特别是220kV主变压器。

因此，我们必须要对变电站主变压器存在的故障进行分析，并采取有效的措施做好防范。

一、概述（一）强化220kV变电站主变压器运行维护的重要性220kV变电站主变是整个输电线路的关键环节，其工作性能的优劣将对电网的安全与稳定产生重大影响。

当变电站主变发生故障时，将会对电力运输系统的正常运转造成严重的冲击，从而造成电力运输系统的整体瘫痪和无法挽回的损害，因此，该它在在电力运输系统的运行中的作用是不容忽视的。

在实际工作中，由于外部环境的严酷和负载的影响，主变压器发生故障的可能性很大，特别是由于主变导线在长期高负载下，总会出现不同程度的老化和断裂。

此外，由于自然界发生的自然灾害等无法抗拒的原因，也会导致主变压器的各种应用故障。

为此，电力公司必须充分认识到主变压器全面防护的必要性与重要性，从安全的观点，采取科学成熟的维修技术，尽量减少主变压器发生事故的危险，制定相应的防范和紧急处理措施，确保主变压器的安全、高效运行。

关于220kV变电站直流系统监测完善技术的分析——以黄家山变等11座220kV变电站为例摘要：蓄电池开路监测装置可以及时检测到蓄电池组开路情况，并且能够在最短的时间内解决开路问题，保证直流系统在交流停电的情况得以正常运行，也保证充电机能够给蓄电池进行能源补给，让蓄电池保持健康的状态安全可靠的运行。

故此，本文将以黄家山变等11座220kV变电站为例阐述220kV变电站直流系统监测完善技术。

关键词：220kV变电站；蓄电池开路；直流系统；技术措施直流系统在正常情况下，蓄电池浮充电流为“0.0013A”左右，目前所有运行直流系统因厂家技术或测量精度不高等原因，调度自动化后台监控及现场后台监控不能检测到直流系统浮充电流和均充电流，电流值显示为“0A”，如果蓄电池实际处于开路状态而不能告警提示相关运检人员准确判断并及时处理，则会出现蓄电池提供的直流电压过低的现象，此时若电网发生故障或需进行倒闸操作，由于直流电压过低极可能造成设备拒动，进而引起事故越级等重大事故事件的发生。

1、蓄电池开路的原因及危害1.1造成蓄电池开路的原因第一，接触问题。

因为安装的时候没有拧紧连接线的螺丝，使电阻增大，时间久了蓄电池便会烧坏连接线，造成开路。

第二，环境问题。

蓄电池所处的环境造成蓄电池连接线被腐蚀，时间一长便会造成开路。

第三，老化问题。

长期为对蓄电池接线进行检查，连接线老化断开。

第四，蓄电池损坏：因为蓄电池损坏造成整个蓄电池组无法串联，造成蓄电池的开路存在。

1.2蓄电池开路的危害首先，一旦蓄电池存在开路，蓄电池组将无法实现充电和放电过程；其次，若蓄电池存在开路，当保护系统的交流供电断开时，作为保护系统的第二电源的蓄电池将无法给保护系统提供其运行所需的能量，造成保护系统瘫痪。

2、技术方案2.1 结构及功能介绍图1 结构模型如图1所示，蓄电池组开路检测装置由处理器（MCU）、分组放电模块，蓄电池组分段电压采样模块、蓄电池组充放电电流检测模块、人机交互界面、告警输出模块及负责数据上传的通信模块组成。

变压器铁芯接地电流在线监测系统的研制发表时间：2019-01-04T14:46:02.143Z 来源：《科技研究》2018年10期作者：金海俊解延毅[导读] 变压器正常运行时，其铁芯应有且仅有一点可靠接地，以避免铁芯因悬浮电位放电。

（云南电网有限责任公司红河供电局云南红河 661100）摘要：变压器正常运行时，其铁芯应有且仅有一点可靠接地，以避免铁芯因悬浮电位放电。

通过对变压器铁芯接地电流不间断检测，间接的对变压器铁芯的运行状况进行反映，能及时发现变压器铁芯接地不良或多点接地的情况；故障时，运行中的变压器铁芯接地电流过大，监测系统可以自动通过短信及时告知值班人员，由值班人员进行现场检查，保证变压器铁芯接地电流过大时的处理时效性。

关键词：变压器；接地电流；铁芯引言变压器正常运行时，其铁芯应有且仅有一点可靠接地，以避免铁芯因悬浮电位放电。

当变压器发生铁芯两点或两点以上同时接地时，铁芯与大地之间将形成电流回路而产生涡流，铁芯接地电流将增大到几安培甚至数十安培，导致铁芯局部过热，铁芯过热又会使绝缘油分解而产生一些特定的故障气体，严重时烧毁铁芯，造成瓦斯保护动作，甚至损坏变压器。

目前铁芯多点接地故障检测主要使用钳形电流表进行铁芯接地电流检测，按照规定运行中的变压器铁芯接地电流不能大于0.1A[1]，而变压器铁芯接地电流的检测周期为每年进行一次。

该方法最大的缺点是发现故障不及时，存在故障进一步发展、扩大的风险。

若在检测空白期内发生故障，将无法及时检测，有可能造成故障扩大。

1 变压器铁芯接地电流在线监测的原理若要实现变压器铁芯接地电流的在线监测，首先应确保采集到的信号具有较高的真实性，并且采集器的安装不能对运行的变压器产生任何影响。

而变压器在正常运行时，其铁芯接地电流较小，当发生故障时，接地电流可能变化至数十倍甚至上百倍[2]，因此需要采集器既要满足较高精度，又要具有较宽量程。

为了实现在线实时监测，就必须对采集的信号进行传输，大部分变压器本身运行在室外，其运行环境复杂，因此必须要保证信号传输的可靠性。

220kV变电站中 GIS组合电器相关问题的探究摘要：为提高220KV变电站的整体运行安全性，则需要合理分析GIS组合电器的运行问题，确保该设备发挥出一定的工作效能。

本文针对GIS组合电器的微量水含量超标问题、罐体法兰连接处发热问题进行重点论述。

关键词：220KV；变电站；GIS组合电器；法兰连接处发热；SF6气体引言：为保证变电站中GIS组合电器运行的安全与可靠，需要契合设备运行的特殊性，分析设备运行的部分问题，并找到合适的解决策略，为220KV变电站的运行提供安全保障。

一、GIS组合电器概述GIS组合电器，即气体绝缘金属封闭开关设备，通过对该开关设备进行分析可知，主要由断路器、接地开关、母线、连接件、互感器、隔离开关等构成，基于绝缘气体的保护，进而合理发挥出该设备的运行价值。

在220KV变电站运行时，通过合理配置GIS组合电器，可有效发挥出该设备的运行优势，如设备占地面积小、可靠性较高、抗震性较强、安全性高、结构紧凑、安装维修便捷。

鉴于GIS组合电器属于全封闭结构，在对设备进行检查维护时，工作人员基于局部放电的监测，以及常规的外观检查，只可以对设备的整体运行状态进行评估，无法直接的评估结构内部触头的相关接触情况，进而无法及时发现操作机构、内部绝缘件的安全隐患。

若设备内部接触不良，或出现其他故障，将对电力系统的运行造成直接影响。

二、GIS组合电器相关问题探究（一）罐体法兰连接处发热某220KV变电站中的GIS组合电器运行过程中，工作人员在红外测温系统的运行下，发现设备罐体法兰连接处出现发热问题，最高温度达到92℃。

在罐体法兰连接处出现高温隐患，将无法保证设备的整体安全稳定运行，可能会导致SF6气体泄漏，或出现瞬间感应电流，严重影响到设备的整体运行安全性与可靠性[1]。

一般情况下GIS组合电器进行组装时，设备的外壳接地处理，主要采取一点接地、多点接地的工作对策。

如一点接地系统运行时，主要是针对设备的外壳进行分段，确保分段的一端接地、一端绝缘。

高压电缆接地电流在线监测技术方案一、技术背景及意义高压电缆在输电过程中难免会出现各种故障和隐患，其中一种较为普遍的故障就是接地故障。

接地故障是指电缆中的导体与地面之间发生电气连通的故障，这种故障如果不及时发现和处理，就可能会给设备带来损害，甚至危及人员的生命安全。

目前，为了预防和及时发现高压电缆接地故障，传统的方法是利用接地线圈进行周期性的检测，但这种方法的缺点是检测的范围狭窄，检测效率低，且只能检测直流接地故障。

为了弥补传统检测方法的不足，近年来出现了一种新的技术——高压电缆接地电流在线监测技术。

高压电缆接地电流在线监测技术是利用传感器监测电缆的接地电流，并将监测结果通过数据传输技术传送到监测系统进行实时处理和显示，可以检测交流、直流接地故障，并可以对接地故障进行精准定位，提高故障检测的效率和准确性，减少故障带来的损失。

二、技术方案高压电缆接地电流在线监测技术方案的组成部分包括：传感器、数据采集装置、监测系统和数据处理分析软件。

1. 传感器传感器是高压电缆接地电流在线监测技术的核心部分，其主要作用是测量电缆接地电流并将测量结果转换为电信号，通过信号电缆传输给数据采集装置。

传感器的选择需要结合实际情况考虑，一般有两种类型的传感器可供选择：磁环型传感器和霍尔型传感器。

（1）磁环型传感器磁环型传感器主要是通过使用磁性环监测电流的变化，具有测量范围大、线性度高、抗干扰能力强等优点，并且适用于测量高压电缆的接地电流。

（2）霍尔型传感器霍尔型传感器是一种基于霍尔效应测量电流的传感器，其优点是电路简单、响应速度快、抗干扰能力强等，特别适用于直流电缆的接地电流测量。

2. 数据采集装置数据采集装置是将传感器测量得到的电信号采集、放大和处理后，通过数据传输技术传送到监测系统。

数据采集装置包括模拟部分和数字部分两大部分。

模拟部分主要是将传感器输出的电信号放大处理，并滤掉干扰信号。

数字部分则将模拟信号进行数字化，再进行压缩、存储和传输处理。

换流变铁芯接地电流在线监测数据异常原因及对策解析摘要:随着我国电力行业的发展与人们生活质量的提升，对于电力运行的质量具有了更要的要求，电力行业为了适应时代发展的步伐，在各个项目的运行中进行了深入的研究，换流变铁芯接地电流在线监测就是电力人士多年来研究的重要课题之一。

换流变铁芯接地电流在线监测中获得的数据经常会出现一些异常的现象，笔者针对这一异常现象产生的原因进行分析，并给出了有效的改进策略，以期为国家电网变压器铁芯接地电流在线监测装置性能检测方案提出改进意见。

关键词：换流变；铁心接地电流；检测数据异常；原因及对策在传统的变压器接地电流的巡查中，多采用人工巡查的方式，而人工巡查不但工作效率难以提高，巡查获得的信息准确率不高，不能够及时、准确地发现变压器多点接地的情况，降低了整个电力系统的运行质量。

通过换流变铁芯接地电流在线监测在变压器铁芯、夹件电流检测中的应用，有效地避免了传统变压电流检测中的诸多不足，但是我国在该项目的研究中仍存在一定的不足，实际监测得到的数据存在异常现象，对此相关设计人员需要提高重视度，逐步完善设计方案，提高性能检测方案的科学合理性。

1问题分析高岭换流站24台单相换流变在停电检修期间，安装了铁芯及夹件接地电流在线监测装置，共48台。

装置安装投运后，站内运行人员在使用钳形电流表对换流变铁芯和夹件接地电流进行检测时，发现部分检测数据与在线监测数据存在较大差异。

见表1和表2。

从表1和表2可以看出，部分换流变铁芯和夹件接地电流检测数据与在线监测数据相差较小，考虑到两种测量方法受到仪器性能、测量位置和电磁环境等因素的影响，属于合理范围内。

但010B，011B，020B，021B，030B，040B组换流变铁芯接地电流在线监测数据，010B组换流变A相，041B组换流变A相的铁芯接地电流在线监测数据，041B组换流变B相和C相夹件接地电流在线监测数据均与钳形电流表检测数据相差较大，最大已达10余倍。

220kV变压器中性点间隙保护问题探究摘要：对于电力系统中110kV及以上电压等级的中性点直接接地系统，中性点直接接地数目，直接影响整个网络零序电流的大小和分布，进而影响零序过流保护的适应性和整定计算。

一般双主变或多主变并列运行的变电站，为保证系统为直接接地系统，其中1台主变中性点直接接地运行，其余主变中性点经间隙接地运行。

变电运维人员通常根据调度指令对主变中性点接地方式进行切换倒闸操作。

并同时需要对主变中性点零序、间隙保护投压板进行投退，跟随中性点接地运行方式进行中性点零序、间隙保护的切换。

基于此，本篇文章对220kV变压器中性点间隙保护问题进行研究，以供参考。

关键词：220kV；变压器；中性点；间隙保护问题引言直流输电系统以大地回线方式运行时，易导致交流变压器中性点直流电流过大，发生直流偏磁，因此一般需在变压器中性点加装中性点隔直装置，保证交流变压器的可靠运行。

本文对某电厂在220kV变压器中性点隔直装置保护间隙发生的误击穿现象进行故障分析与研究，并提出相应的解决措施。

1主变零序保护、间隙保护原理对于直接接地系统内的变压器，当变压器中性点直接接地时，零序电流保护作为接地短路故障的后备保护；当中性点经间隙接地时，间隙保护作为接地故障的后备保护。

放电间隙击穿后产生的间隙电流I0和在接地故障时在故障母线TV 的开口三角绕组两端产生的零序电压U0构成"或"逻辑，组成间隙保护，即间隙保护包括间隙电流保护和间隙电压保护220kV直接接地系统中母线电压互感器变压比为220/姨3/0.1/姨3/0.1，间隙保护动作电流通常整定为100A，间隙保护动作电压通常整定为180V。

原理如图1所示。

2引起中性点隔直装置间隙击穿原因分析变压器空载合闸后的三相励磁涌流和三相电压不对称，使得变压器中性点流过高幅值、高频率的励磁涌流，并产生高幅值的暂态过电压。

即使变压器中性点通过隔直装置的旁路开关直接接地，由于变压器中性点与隔直装置之间、隔直装置与变电站接地网之间的连接电缆较长，且隔直装置内部组件之间的连接导体存在寄生电感，具有瞬变特性的电流流经该电感，会在变压器隔直装置电容器及保护间隙两端产生高幅值的暂态过电压，从而使得中性点隔直装置的保护间隙发生击穿现象。

变电站设计环节中，变电站的接地系统系统极为关键，效果如何会很大程度的影响到变电站设备的使用效果和工作人员的安全。

现在变电站接地系统设计还在采用粗放形式，工程造价居高不下，因而要进行优化处理。

那么下面本文就以220kv 变电站为例，来对变地站接地系统设计进行具体的分析。

一、传统接地系统设计方案（一）短路电流稳定值的确定相关设计规范中已经对接地系统流过接地线的短路电流平稳值做出了明确的规定：如果是三相同体设备，那么就要采用单向接地故障电流；而若是三相分体设备的话，就要采用三相接地流过接地线的最高接地故障电流。

通过短路电流周期分量有效值能够了解到，220kV 系统短路情况最为严重，同时使用的是分体设备，所以短路电流平稳值应为42.22kA。

（二）故障电流时间确定按照有关规定，阻断故障电流的时间：t=继电保护主保护动作时间（s ）+断路器全分闸时间（s ）+（0.3s-0.5s ）220kV 变电站主保护动作时间大概在15ms-20ms 的范围内，断路器开断时间要保持在50ms 左右，考虑一定裕值以0.65为标准来运算。

（三）按地材料截面的确定按照热稳定条件，接地导体的的最小截面积要满足下面的公式：S g ¨≥I g /C√tc 在公式当中，I g 代表的是流过接地线的短路电流平稳值；T c 代表的是短路的等效持续时间；C 代表的是接地低凹提材料的热平稳系数。

通过（一）中所介绍的内容能够了解到，I g =42220A，通过（二）能够了解到，t c =0.65s，钢材C 值是210；能够得到S g =162.1mm 2，铜地网腐蚀0.02mm/a，地网的使用时间是40a，接地引下线的截面要超过197.4mm 2，采用40mm×5mm 扁紫铜。

按照有关要求：对于有效接地系统来讲，发电厂、变电站电气装置里所具有的电气装置接地导体截面，要根据接地故障电流来检验热平稳性。

接地装置接地极的截面，要超过衔接到此接地装置的的接地导体截面，占比量要达到75%。