风电场油浸式箱变重瓦斯保护实用性改造
箱变测控保护装置技术规范
箱变测控保护装置技术规范产品功能通讯8路485主站接入点，可接入逆变器、智能汇流箱、多功能数显仪表等;3路以太网接口，可接入逆变器网络信号等;内置双光口，组成自愈式光纤环网,信号统一上传。
遥测交流量可实现12路电流、12路电压的采集以及线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率等电气量的计算，并通过1ED实时动态显示。
直流量可提供6路直流量,用于采集变送器上送的PT1oO 与4-20mA 的电量信号，间接测量温度、湿度、油温等非电气量信号。
遥信可提供最多48路开入量，用于实时采集逆变器室内或箱变内的各种信号。
如逆变器室烟雾传感器、箱变低压断路器分合位状态信号、箱变高压负荷开关分合位状态信号、箱变高压熔断器熔断信号等。
遥控装置可提供最多12路控制输出接点，用于对具备遥控条件的开关进行远方控制。
如:低压断路器的分合闸等。
保护装置可提供多路非电气量保护功能，如:轻瓦斯、重瓦斯、变压器高温、变压器超高温、变压器油位异常、压力释放阀动作等。
同时还可提供多种电气量保护功能，如:过流I 段、过流I1段、过流I11段、接地保护、过压保护、欠压保护等,差动速断（两侧）,二次谐波制动的比率差动.交流频率:50Hz 或60Hz 频率值精度:±0∙02Hz 功率因数精度:±1% AC400V 或AC1OOV功率值精度:±1%电压值精度05级开入量 开出量交流模拟量电流输入值：5A 或IA电流值精度05级电压输入通讯接口光口全部采用SC接头，传输距离不小于50km电口全部采用10∕100Base-TX电源参数工作电源:AC/DC220V,允许偏差±20%电源频率：50Hz,允许偏差∙6%~+2%额定功耗:WIoW测量精度模拟量的测量误差小于额定值的±0.5%功率测量误差不超过额定值的±1%开关量输入分辨率不大于ImS。
风力发电场箱式变压器检修与维护技术指导
风力发电场箱式变压器检修与维护技术指导1例行检查与维护风电场应加强对箱式变压器设备、各项运行参数的检查、记录，及时掌握变压器的健康状况，及时发现、处理箱式变压器的各种异常情况。
1.1箱式变压器的日常巡视检查，应根据实际情况确定巡视周期a.有远方监测装置的箱式变压器,每月巡视一次。
b.没有远方监测装置的箱式变压器，每10天巡视一次。
1.2在下列情况下应对箱式变压器进行特殊巡视检查，增加巡视检查次数a.新设备或经过检修、改造的变压器在投运72h内；b.有严重缺陷时；c.气象突变（如大风、大雾、大雪、冰雹、台风、寒潮等）时；CL雷雨季节特别是雷雨后；e.高温季节、高峰负载期间；1.3箱式变压器的例行检查维护内容a.变压器的油温和温度计应正常，储油柜的油位应与温度相对应，各部位无渗油、漏油；b.变压器外观无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹及其他异常现象；c.变压器声响均匀、正常；d.吸湿器完好、吸附剂干燥；e.引线接头、电缆、母线应无发热迹象；f.气体继电器内应无气体（一般情况）；g.各控制箱和二次端子箱、机构箱应关严，无受潮，温控装置工作正常；h.箱式变压器室的门窗、照明应完好，房屋不漏水；1.各部位的接地应完好；每年应测量铁芯和夹件的接地电流；j.外壳应无异常发热；k.各种标志应齐全明显；1.各种保护装置应齐全良好；m.消防设施应完好；n.箱式变压器室通风设备应完好；o.每季度应对箱式变压器红外测温一次；P.风电场根据本风场变压器的结构特点补充其他项目。
2检修项目及周期2.1大修周期a.经过预防性试验、变压器油化验分析并结合运行情况，如判定有内部故障或本体严重渗漏油时，应进行大修。
b.箱式变压器当承受出口短路或发现异常状况，经综合诊断分析以及试验判明有内部故障时，应进行大修。
2.2小修周期a.一般每3年1次，建议风电场制定滚动检修计划，合理安排。
b.推荐在风电场小风期集电线路停电时进行箱变小修工作。
箱式变压器在风电场的应用分析
为 了确保 箱 式 变压 器在 风 电场 实 际应 用 的过 程 中 不 出现 问题 ， 应 该从 设 备 招 标 、 技术协议谈判到现场安装 、 验收投运、
日常 维 护 全 过 程 管 控 。 其 主要 包括 以 下 几 点 ： ① 箱 变 招标 过 程
中， 技 术规 范 必 须 清 楚 ， 特别是华式箱 变， 因为 没 有 统 一 国标 ，
压 器 首 次 带 电操 作 ． 必须用上一级开关 ， 也 就 是 风 电场 内集 电 线 路 在 变 电站 的 进 线 开 关 进 行 分 合 闸操 作 ．并 应 将 其 他 箱 变 其 高压 负荷 开 关 与 瓦斯 保 护 、低 压 开 关过 流 保 护 的 配合 需要 慎重考虑 ． 负荷 开 关是 否具 备 切 断 短路 电 流 的 能 力 。 保 护 动 作
中 ．应 该 注 意 严 格 按 出厂 安 装 说 明要 求 的 步 骤 及 流 程 进 行 安
装 及 固定 ． 并 且 注 意 相 关 标 示 的 标 注 及 部 件 的 清理 ； ④ 箱式 变
压 器和 风 机 之 间 电缆 、 光 缆 或 网线 的 埋 设 。 要 符 合 相 关 的 设 计 数据要求 ． 做 好 现 场 的保 护 。
直 阻合 格 ： 铁 芯 绝缘 电 阻 ： ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ２ ５ ０ ０ Ｖ 摇 表 测 量铁 芯 对 地 绝缘 电
阻． 电 阻 值 与 以往 相 比 无 明显 差 别 。 取 油样 送 检 进 行 绝 缘 油试
微 水、 色谱 试 验 。 ⑥ 保 户 定 值检 查 与传 动 ， 二 次 端 对 照装 箱 单 进 行 核 对 ， 确 认 产 品 正确 、 完好 ； ② 对 箱式变压 器 验 击 穿 电压 、 子 接 线 检 查 。 ⑦ 变压 器接 地 电 阻测 量 ， 应 小 于 ４ Ｑ。 整 个 维 护过 进行 全面的检查 ， 严格按 照《 电 力设 备 预 防性 试 验 规 程 》 （ Ｄ Ｌ ／ 程 应 做 好 质 量 数 据 记 录 Ｔ ５ ９ ６ — １ ９ ９ ６ ） 规 定 进 行 交接 试 验 ． 试验数值符合规定 ， 且 在 防渗 ． ４ 箱式变压器在风电场实际应用中的注意事项 漏 、外 观 等 方 面没 有 质 量 上 的 问题 及 缺 陷 ；③ 在 安 装 的 过 程 ２
变压器重瓦斯保护整定值
变压器重瓦斯保护整定值
变压器是电力系统中非常重要的设备，用于改变电能的电压，以适应输电和配电的需要。
然而，由于工作环境和负荷等原因，变压器在运行过程中可能会发生故障。
其中，变压器内部产生的瓦斯是一个常见的问题，它可能会导致变压器的故障和损坏。
为了保护变压器免受瓦斯问题的影响，工程师们经过研究和实践，制定了变压器重瓦斯保护的整定值。
这些整定值是根据变压器的特性和运行情况来确定的，旨在确保变压器在可能出现瓦斯问题时及时采取措施，保护变压器的安全运行。
变压器重瓦斯保护整定值的确定需要考虑多个因素。
首先是变压器的类型和额定功率。
不同类型和不同功率的变压器在运行中产生的瓦斯量是不同的，因此需要根据具体情况来设置整定值。
其次是变压器的运行环境和负荷情况。
如果变压器在高温环境下运行或负荷超过额定值，可能会增加瓦斯产生的概率，因此需要相应地调整整定值。
为了确定合理的整定值，工程师们通常会进行实地测试和监测。
他们会安装瓦斯监测装置在变压器内部，定期检测变压器产生的瓦斯浓度。
根据监测结果，可以调整整定值，确保变压器在安全范围内运行。
除了确定整定值，工程师们还会采取其他措施来防止变压器瓦斯问题的发生。
例如，定期维护和检查变压器，确保其正常运行；采用适当的冷却系统，控制变压器的温度；以及安装监控系统，及时发现和解决潜在的问题。
总之，变压器重瓦斯保护整定值是确保变压器安全运行的重要措施。
通过合理设置整定值，并采取其他预防措施，可以有效地防止变压器因瓦斯问题而引起的故障和损坏。
工程师们在变压器设计和维护中的不懈努力，为电力系统的稳定运行做出了重要贡献。
箱变基础改造方案
箱变基础改造方案
一、项目背景
随着电力行业的不断发展，箱变作为变电站外配电设备，其使
用频率也越来越高。
然而，随着使用年限的增加，箱变的设备老化
严重、维护成本高等问题逐渐显现。
因此，对箱变进行基础改造，
提升设备的可靠性和安全性，降低维护成本，具有重要的现实意义。
二、基础改造方案
1. 基础加固
箱变基础的稳定性是其正常运行的前提，而经过长期使用，很
多箱变的基础土质已经出现了沉降等现象，而且由于修路、松土等
原因，周围环境也发生了变化，可能导致箱变基础变形、倾斜等情况。
因此，首要任务是对箱变的基础进行加固，确保其稳定性。
加固方法可以采用灌注桩、钢筋混凝土梁等方式，根据实际情
况进行选择。
2. 地表排水检查
箱变的周围地表排水状况对其长期使用和稳定性都有一定的影响。
首先进行地表排水检查，确定箱变周围的排水沟、下水道等设
施是否正常，是否存在积水、渗漏等情况。
如果存在问题，可以进行疏通、清理、修补等工作，确保周边
排水设施正常运行，避免地表积水或渗漏引起箱变基础变形等问题。
3. 箱变壳体检查。
风电场箱式变电站智能化应用及除湿方案分析
风电场箱式变电站智能化应用及除湿方案分析摘要：目前风电场单台风机升压设备大多采用油浸式箱式变电站，虽然箱式变电站应用广泛，且技术相对成熟，但在风电场恶劣的户外条件下运行，还是存在一些运行缺陷，同时根据不同厂家生产工艺及技术条件的差异，运行缺陷也不尽相同。
加之风电场风机分布较广，箱式变电站不具备远方监控功能，运行人员无法及时到达现场消除箱变缺陷，会导致箱变故障进一步扩大，从而影响风电场正常运行。
关键词：风电场箱式变电站；除湿；设计施工；探析1箱式变电站的构成与运行特点第一，变压器容量小，空载时间长。
国内陆上风电场单机多为1.5MW、2.0MW、2.5MW机型，容量均不大。
第二，低进高出的连接方式。
风电从箱变低压侧0.69kV进线，高压侧35kV出线，进出线均采用电缆连接方式。
目前多选用0.69kV/35kV的升压变压器升压，然后通过集电线路汇集至升压站35kV配电装置上。
第三，高压侧配置避雷器。
高压侧避雷器与风电机组内部的过电压保护装置组成过电压吸收回路，在高压侧的绝缘设计上应充分考虑避雷器残余电压对高压侧电气设备的影响。
第四，使用环境恶劣。
我国风力资源丰富的地区很多都是在极端温差大、风沙盛行、空气湿度大、盐雾聚集等环境恶劣的地区，箱变在设计生产中还应考虑防尘、防雨、防凝露、防动物进入以及通风散热的要求。
第五，过载时间少。
由于变压器容量一般都比风力发电机容量大，并且风机内部配置有微机自诊断功能，在风机过载时会自动采取限速措施或切机，箱变很少出现过载情况。
2箱式变电站的智能化分析2.1箱式变电站中检测维修的智能化如果箱式变电站的接地系统的线路的效果无效的话，箱式变电站的运行变量以及一些其他的参数信息能够对箱式变电站选线工作产生较大的影响，影响的程度则会由于运行变量和参数的不同而不同，而相关的检修工作人员在进行检修的过程中，可以利用消弧线圈作为一种接地系统进行解决，而FTU能够捕捉零序电压和电流的功能则可以在故障位置确定的方面上帮助到相关的检修人员，FTU在确定故障位置之后还能够将信息数据上传到通过信号的方式传输到系统中，这样就能够使维修工作人员准确的了解到故障的地点，并且能够及时的进行维修工作，确保系统故障不会扩大并保障电力系统的良好运行。
一起充油设备重瓦斯保护误动原因分析及改进措施
失 败 ，直 流 电 流 峰 值 达 到
１ １ ９ ０ ０ Ａ（ ２ ． ６ ４ ｐ ． ｕ ． ）， 平 抗
主油管上加装减震支撑架，降低共振力度。根据振动试验结果 ， 通过加 装减震支撑架 ， 在同样 的直流 电流作用下， 其加速度可降低到 ４ ４ ３以下。 自安装瓦斯继 电器主油管减震支撑架以来 ，有效地降低了了瓦斯继 电器与平波电抗器器身的共振 ， 从而减小了瓦斯继电器的振动加速度 ， 该换流站历经多次换相失败导致的直流电流过冲 ， 部分情况下其直流 电 流峰值超过之前发生的 １ １ ９ ０ ０ Ａ ，通过在瓦斯继电器上安装 的冲击记录仪 显示 ，其振动加速度均在 ４ Ｇ 以下，重瓦斯误动 隋况未再次发生 。
重 瓦斯保 护在 达到最 大值约 ２ ０ ０ ｍｓ 后 动作 ，直 流 系 统 闭 锁。 现场故 障录波 图见 图 ２ 。 图１ 剧烈油流推动挡板 动作示意 图
２ ． ２ 故 障分 析
一
４ 结束 语
随着我 国直流输 电的发展 ，充油设备体 积及发生换相失败 时的直 流 电流峰值 随着 电压等级 、输送 功率 的提高而不断增大 ，换相失败 时 造成 的振动也会 随之增大 ， 瓦斯 继电器 误动机率相应升高 ，本文所述
一
误动 。
３ 反 措
及 建议
现 场 通 过 多 种方 案 的 讨 论和 分 析 ， 最 终 确 定在 瓦斯 继 电器 与平 波 电抗 器连 接
图 ２ 故障录波 图
பைடு நூலகம்
２ 故障征象及分析
２ ． １ 故障征象 根 据 故障 录波分 析 ，在
平 波 电抗 器重 瓦斯 动作前 ，
当充油设备发生 内部故 障时，电气量可 能尚未发生异常 ，基于 电 气 量的保护无法发挥作用 ，为避免设备 损坏 ， 充 油设备一般配置有瓦 斯保 护。 充油设备 内部故障时产生的电弧会导致 绝缘油分解产生气体 ， 气 体从会从较低 的本体流 向高位油枕 ，气体产生剧烈时会带动油流 ， 反 应该特性而动作的保护称为 瓦斯保 护。其 中重 瓦斯保护主要反应油 流 ，轻瓦斯保护主要反应气流 。平波 电抗器 瓦斯 继 电器采用 “ 双浮球 ＋挡板 式瓦斯继 电器 ，安装在本体 至高位 油枕的连接管道上 。在正 常状态下 ，管道 内部无气体 ，油流缓慢 。当平波电抗 器内部产 生气体 、 油流时 ，瓦斯继 电器动作原理如下 ： ａ ． 少量气体累积未带动 油流。当内部故障不严重 ，产生 的气体未 带动油流 时，气体聚集在 瓦斯继电器 内并使绝缘油液位下 降，从而带 动上浮球下 降，上浮球 下降到一定位置时其联动开关接点 闭合产生轻 瓦斯报警 。此时下浮球仍在绝缘油液面以下 ， 重瓦斯保护不动作 。 ｂ ． 绝缘油大量流失导致液位进一步下 降。当绝缘油大量流失 导致 液位进一步下 降时 ，下浮球随液位下降 ，到达一定位置 时其联动 开关 接点闭合 ， 产生重瓦斯跳 闸信号 ， 保护立即 闭锁直流并跳开进线开关。 ｃ ． 气体带动剧烈油流 。当故 障严重 ，气体大量产生并带动剧烈油 流时 ，油流会推 动挡板 （ 达到挡板动作值） ，挡板到达一定位置 时其 联动开关接点 闭合 ， 产 生重瓦斯跳 闸信号 ，保护立 即闭锁直流并跳开 进线开关 。其示意 图见 图 １ 。
风电场保护配置
◆箱式变---高压室将隔离开关、负荷开关、熔断 器组合在一起；低压室将空气开关、自用变组 合在一起；高压室、低压室、变压器组合在一 起，高、低压侧均为电缆接线。
5
风电机组升压变压器情况简介
◆风机变保护设置
●我公司各风场均使用的是油浸式自然油循环冷 却变压器容量一般在1600KVA及以上，保护配 置有：
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集电线路及保护情况简介
●集电线路配置
◆集电线路电压等级普遍采用35kV。 ◆ 集电线路普遍采用架空集电线路，少数采用
电缆集电线路。 ◆ 每条集电线路一般接带11---17台风电机组不
等。
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集电线路及保护情况简介
●集电线路保护配置：
◆过流I段保护：作为线路 相间短路及相间接地短 路瞬时跳开故障线路断 路器
风电场保护配置情况
1
风电场保护配置情况
风力发电机组 风机升压变压器
集电线路 电容器及站用变（接地变）
升压站母线主变压器源自输电线路2风力发电机组
●现我公司选用机型比较多有苏司兰、 repower、金风、华仪等。
◆相对于风机的保护各个风机厂家有自己 的要求按照苏司兰风机1.25MW风机的保 护配置情况主要有：电气量保护、温度 量保护、机械类的保护，还有通过数字 反馈量启动保护。
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集电线路及保护情况简介
●零序电流方向选线
发生单相接地故障时，利用故障线路零序电 流滞后零序电压90o，非故障线路零序电流超前 零序电压90o作为判据，但是当测得的零序电流 较小（如故障线路是长线路，非故障线路是短 线路），相角差就较大，易造成误动。
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集电线路及保护情况简介
浅析110kV油浸式变压器的改造
浅析110kV油浸式变压器的改造摘要：油浸式变压器的制造技术现如今越来越成熟，在实际生产中使用也变得越来越多，不过随之而来的是更多的油浸式变压器出现损坏或工作故障的问题，这就使得对油浸式变压器的维修和改造成为了值得探讨的问题，也是变压器行业的一种新型发展方向。
关键词：油浸式变压器；改造；结构引言最近我受某电力公司邀请对山东某地一台110kV油浸式变压器做出全面的改造，而这也是该公司首次对这种型号和工作模式的变压器进行改造，所以所有成员都非常重视这次改造。
我们多次现场勘查变压器的工作情况，并与需求方讨论改造变压器所涉及到的实际问题。
在油浸式变压器进入厂区后，我们又针对油浸式变压器实际情况对改造计划进行了一定的调整，使得整体改造更为简单，降低来看改造成本和原材料的消耗程度，减轻了需求方的资金负担，并在最大程度上保护了环境。
可以预言，根据需求合理改造是油浸式变压器制造业未来发展一个重要方向。
一、油浸式变压器油浸式变压器，又称油浸式试验变压器。
是一种在工矿企业和民用建筑中应用广泛的设备，它使用范围广，使用环境要求低（使用温度-25℃~40℃，湿度≤90%，海拔1km以下），自问世以来深受广大企业欢迎。
油浸式变压器有着五大特点，是很多工矿企业选用的最主要原因：1、使用铜箔绕抽的圆筒式结构，使得其有着漏磁小，机械强度高，不易短路等性能特点；2、大部分元件都使用防松螺母进行紧固，可以经受住长距离运输而不损坏；3、油浸式变压器的注油方式是真空注入，内部元器件均采用真空干燥，内部工作元件不会很容易受到潮气的侵蚀；4、波纹片的设计使得油浸式变压器有了呼吸功能，防止内部油液的膨胀和收缩对元件的破坏，产品也没有储油柜，让变压器的高度下降。
5、油浸式变压器没有储油柜，所以也不需要补充外来的油液，能有效阻止水分和潮气通过注油的方式进入变压器内，极大程度上防止了其对变压器绝缘性能的损害。
实际上从油浸式变压器的特点上看我们就可以知道油浸式变压器在设计寿命内是根部不需要更换油液的，这让使用的企业维护所需的资金大大减少，其使用寿命也随着变得更长。
瓦斯保护在变压器运行管理中的应用
瓦斯保护在变压器运行管理中的应用变压器内部故障中的主要保护元件是瓦斯，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。
当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。
瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器（又称气体继电器）来保护变压器内部故障的。
标签：变压器；瓦斯保护；故障分析；运行管理1、变压器瓦斯保护工作原理对于变压器的主要保护的瓦斯保护来说，其主要功能就是使得变压器内部故障能有效及时反应。
当故障发生在油浸式变压器的内时，大量的气体就会产生，这是由于绝缘物和变压器油在内部放电产生的电弧作用下而分解缘故，油箱经连通管流向油枕则是气体的流动方向。
不同程度的故障决定了油流强烈程度的不同，瓦斯保护动作则是通过油流反向流动，以及相应的内部故障时气体上升特性所形成。
轻瓦斯保护的气体继电器则是主要用来进行信号报警，则主要是由干簧触点、浮筒等组成，故障跳闸则是重瓦斯保护气体继电器的作用，其主要是由干簧觸点、弹簧以及挡板构成。
对于正常运行的变压器来说，油则会充满气体继电器内部。
在油内的上浮位置则是轻瓦斯信号回路浮筒，干簧触点处于断开状态。
在本身重量的作用下，重瓦斯信号回路挡板呈现下垂作用，干簧触点也是断开状态。
当故障发生在变压器内部时，局部放电发热现象在故障点附近出现，这就造成了变压器的油分解现象，造成气流上升的情况，另外，电弧和放电作用下的油和其他材料，也能在电离作用下而产生气体。
当轻微故障在变压器内部发生时，比较量小的气体则会产生，这样首先，瓦斯继电器的上部空间存储部分气体，造成下降油面情况，会产生为浮筒则是出现轴逆时针方向的转动情况，这样就可以接通干簧触点，关于轻瓦斯信号灯就会亮起，这就是所谓的“轻瓦斯”动作。
同样，当有严重的故障发生在变压器内部时，则会出现强烈的气流上升情况，造成压力徒增的情况出现在变压器的油箱内部，会造成油流冲击挡板的情况，也就是存在油气流向油枕反方向冲击的现象，对于挡板来说，其在克服弹簧阻力的同时，能够使得磁铁向干簧触点方向移动，闭合干簧触点，能够让跳闸回路能够接通，也就能够使得变压器各侧的断路器成为可能，完成相应的“重瓦斯”动作。
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2018年10月 第10期
新能源
风电场油浸式箱变重瓦斯保护实用性改造
风电场油浸式箱变
重瓦斯保护实用性改造
李 鑫
(福建永福电力设计股份有限公司，福建 福州 350000)
摘要：
目前风电场箱变重瓦斯保护多采用动作上一级集电线路断路器来切断故障箱变，这样设计虽切除了故
障箱变，但也造成了该集电线路上其余风机不能正常运行。文章提出的实用性改造方法不仅保证故障箱变能
及时切除，还避免了故障箱变对其他设备的干扰
。
关键词：
风电场；箱变；重瓦斯保护
。
中图分类号：TM614 文献标志码：B 文章编号：
1671-9913(2018)10-0078-03
A Useful Transformation about Heavy Gas Protection of
Oil-immersed Box Transformer in Wind Farm
LI Xin
(Fujian Yongfu Power Engineering Co.,Ltd., Fuzhou 350000, China)
Abstract:
At present, the wind turbine box transformer becomes heavy gas protection and uses the upper-level
collector circuit breaker to cut off the fault box change, so that although the design of the fault box transformer is
cut, but also caused the other lines on the collection line can not run normally. The practical reconstruction method
proposed in this paper not only ensures the timely removal of the fault box transformer, but also avoids the interference
of the fault box transformer to other equipment.
key words:
wind farm; box transformer; heavy gas protection.
风电场的风力发电机组布置较为分散，距离风电场集中升压变电所较远，而目前市场上风力发电机组出口电压多为690 V，需就地经升压变电站升压后传送至风电场升压变电所。目前，风电场单台风电机组升压设备大多采用油浸式箱式变电站，由于风电场箱变运行环境恶劣，且大多离升压站较远，不能每天进行巡视，因此风电场箱变保护配置显得尤为重要。1 箱变保护配置箱式变电站(简称“箱变”)是将高压负荷开关、插入式熔断器与后备保护熔断器(或者全范围熔断器 )、变压器器身和无励磁分接开关等电器元件组装在一个密封的油箱中，用变压
器油作为绝缘介质的一种新型变压器。箱变有
多种分类方法，如按产品结构可分为组合式变
电站(欧式箱变) 、预装式变电站即(美式箱变)；
按安装场所可分为户内、户外；按高压接线方
式可分为终端接线、双电源接线和环网接线；
按箱体结构可分为整体、分体等。
箱变的高压侧可采用两级熔断器串联保护
或全范围熔断器保护，低压侧通常采用塑壳式
断路器作为低压侧保护与电能分配，其电磁脱
扣器为瞬时动作，用于短路保护；其热动型脱
扣器具有反时限特性，用于过载保护。
风电场风机升压变多采用“一机一变”的
* 收稿日期：2017-07-04
作者简介
：李鑫(1989- )，男，河南周口人，工程师，从事风电场项目设计工作。
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2018年10月 第10期
新能源
风电场油浸式箱变重瓦斯保护实用性改造
箱式变压器，多为欧式箱变和美式箱变；箱变的保护配置有瓦斯保护、过载及短路保护等保护。其中，瓦斯保护是变压器内部故障的主保护，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时，电弧使绝缘材料分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同，反应这种气流与油流而动作的保护称为瓦斯保护，也叫气体保护。瓦斯保护一般分为轻瓦斯和重瓦斯两类。轻瓦斯是变压器内部过热,或局部放电,使变压器油油温上升，产生一定的气体,汇集于继电器内,达到一定量后触动继电器，发出信号。重瓦斯保护是在变压器内发生严重短路后，将对变压器油产生冲击，使一定油流冲向继电器的档板,动作于跳闸。由于风电场箱变多分散且距离升压站较远，安全可靠的瓦斯保护尤其重要，既可以有效隔离故障设备，也不扩大故障范围。2 工程实例2.1 改造背景东南沿海某风电场2012年7月投产，总装机48 MW，分四组35 kV集电线路汇入升压站，通过1台容量50 MW主变压器汇入110 kV电网。24台风电机组采用“一机一变”模式，共有24台油浸式箱式变压器，测控装置为某厂生产的风电箱变智能监控装置。油浸式箱式变压器重瓦斯保护原设计为跳开本组35 kV集电路开关柜内断路器，即在箱变监控用一根光纤(S1)将重瓦斯动作信号传到继保室光电转换柜内，然后再通过光电转换为跳闸信号去启动集电线路的跳闸出口；在箱变内安装一个光电转换器(命名为FTT2000Z)，把重瓦斯出口1的动作信号转换成光信号通过S1传到下一台箱变内的FTT2000Z，下一台再传到它的下一台，最终每个回路的FTT2000Z把信号通过S1输送到保护室的箱变监控屏处；在箱变监控屏放置与回路数量相对应数量的
FTT2000Z，每个回路通过S1传输过来的光信
号在此处经过FTT2000Z转换成电信号；在监
控屏处把FTT2000Z送出的电信号通过二次控
缆直接跳闸35 kV开关柜的断路器。
此设计在实际运行中存在以下缺点和问题：
(1)采用光纤回路接到升压站，如光纤回路被意
外破坏，箱变就失去了重瓦斯保护；(2)单台箱
变故障跳整组线路，会造成其余正常箱变、风
机停运；(3)各集电线路断路器涉及到保护回路
多，光电转换装置等设备会直接影响保护的可
靠性。
2.2 改造方案及实施
箱变高压侧开关是真空负荷隔离开关+ 熔
断器结构，考虑到真空负荷隔离开关不能开断
大电流，对重瓦斯保护进行以下改造。
2.2.1 硬件改造
箱变现场保护用电流互感器(变比75/5)并
未接入箱变测控装置，改造后将电流互感器接
入测控装置。
2.2.2 软件升级
升级箱变测控装置，增加FC闭锁跳闸功能,
原理见图1。
2.2.3 定值整定
FC闭锁跳闸整定值按能躲过风机最大负荷
电流整定。
目前风电机组最大出力设定值为
2040 kW，电流互感器变比75∶5，箱变高压
侧电压为35 kV，可靠系数取1.1。
一次侧电流最大电流：
I
1
=2040/(35×) = 33.652 A
二次侧电流最大电流：
I
2= I1
/15=33.65/15=2.243 A
FC闭锁跳闸整定值：
I=I
2
×K=2.243×1.1=2.467 A
FC闭锁跳闸定值取2.5 A。
综上，改造后，箱变接入重瓦斯保护，并
且重瓦斯保护动作后检测箱变高压侧电流，实
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2018年10月 第10期
现大电流(大于或等于2.5 A)保护不出口，熔
断箱快速切断箱变，小电流(小于2.5 A)，保护
出口动作，快速断开高压侧负荷开关。
2.3 改造产生的经济效益
(1) 进行改造前，单台箱变重瓦斯保护正
常动作与该组集电线路断路器跳闸，该组线
路其余5台风机停运，故障出现到隔离故障
箱变需2 h，风电场在满负荷运行时，造成损
失电量：2000×5×2=20000 kWh，按上网
电价0.5元/kWh计算，每次最大可避免1万元
损失。
(2)进行改造前，因保护光纤回路影响，单
台箱变重瓦斯保护未能正常动作，造成箱变损
坏，预计维修费用10万元。
综上所述，此次改造提高了保护可靠性，
同时为风电场带来一定的经济效益。
图 1 FC闭锁跳闸功能原理图
3 结语
目前，风电场箱变重瓦斯保护多采用动作
上一级集电线路断路器来切断故障箱变，这样设
计虽然能切除故障箱变，但也会造成该条集电线
路上其余风机不能正常运行，给风电场造成额外
的经济损失。此改造主要解决了以下问题：
(1) 投入使用箱变重瓦斯保护，实现单台箱
变有异常时及时跳开，完全避免了主设备损坏
事故问题，也不会影响到整组风机运行，提高
了风电场运行可靠性。
(2) 简化保护回路，保护不再受风电场监控
系统光纤回路影响，保护动作的正确性、可靠
性得到保证。
参考文献：
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[2] 韩守亮．浅谈风电机组落地式升压变电站方案设
计[J]．中国科技纵横， 2014，(4)．
[3] 杨斌文，蒋赛男．美式箱变的保护与核相[J]．电工
电气，2009，(4)．
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