关于供电所低压配电变压器的保护系统的设计问题分析

李 帅

（西山煤电（集团）有限责任公司发电分公司， 山西 太原 030024）

经济发展带动了我国电力行业的进步，电力系统的稳定运行也变得至关重要，低压配电变压器可以在电网运行时保障电网的安全性与稳定性。目前，我国并没有对电系系统的低压配电变压器实施保护措施，由于低压配电压变压器对电力系统运行的重要性，供电所必须对低压配电变压器进行保护。

1 低压配电变压器保护系统的作用

配电变压器通常有以下保护有两种保护形势，一是电量保护，电流速断、过电流、过负荷、低压零序电流保护；二是非电量保护，油变有轻瓦斯、重瓦斯保护、干变有超温、超高温保护。要检测配电变压器工作状态，工作人员了解变压器的运行指标，保证变压器正常运行，对运行参数进行分析，例如，对变压器的电流保护，对变压器过流和过热保护，要采取一定的措施。现阶段，我国低压配电器保护系统常出现的问题是，单一的系统设置，不能有效监控变压器的正常运行，所监控数据并不具备较高的精确性，会影响供电所工作人员对变压器实际状况的分析，低压配电变压器保护系统，所使用的数据精确度比较高，所涉及的范围比较广，将数据送到供电所，实现供电监控系统智能化，这样有利于供电所的正常运行，还可以提高变压器数据的准确性。工作人员通过计算机监控变压器的运行状况，由于变压气易受温度和湿度的影响，工作人员选择合适的环境，将变压器安装其中，就算出现雷雨天气，有效防止变压器受到雷击，进而保护了变压器系统，提高了电压器使用效果，这样可以避免电流的干扰，从而增强了变压器的抵抗能力[1]。

2 供电所低压配电变压器的保护系统的设计

2.1 供电所低压配电变压器的保护

2.1.1 配电变压器的保护

在供电所低压配电变压器保护中，要明确过电流保护、对变压器过热保护和变压器剩余电流保护。首先，过电流保护要检测变压器运行的负载，保护其所决定的负载量，过流保护主要是指额定电流与负载电流相差较多，保护变压器的系统，其次，如果变压器自身的温度比较高时，对变压器的过热进行保护，降低变压器自身的温度，要切除负荷，在一定程度上，保护了变压器系统。最后，工作人员设置变压器剩余的电量，将其设置为三个档位，对如果所剩的电量不到总电量的50%时，变压器的电量就会跳到下一个档位，起到保护变压器电量的作用。因此，工作人员检测低压配电变压器参数，对电压器系统实施保护，对电压配电器设计系统进行保护时，满足变压器具备耐高温、防潮湿、抗干扰和抗雷击性较好，这样才能保证变压器性能的稳定，还有利于电压器的正常运行[2]。

2.1.2 配电变压器保护指标

配电变压器保护指标包括过电流保护指标、过热保护指标和剩余电流保护指标。首先，电流保护指标要检测变压器的所运行负载的电流值，来判断保护变压器的保护作用，过电流主要是指负载电流要大于变压器的额定电流105%～500%，采用反时限特性保护装置，以断开变压器中的断路器。判断电流值的情况，结合电流断开的时间，如果变压器超过额定电流，且超过5%时，保证断开的时间是100 min，超过额定电流的20%时，保证断开的时间是10 min，超过额定电流的40%时，管理人员要立即断开断路开关，且控制断开时间0.2 s。其次，过热保护指标保证变压器自身的温度在90℃以上，90℃，要切除保护装置的负荷，这样不仅可以防止便也器过热发生事故，使变压器恢复正常的温度，变压器重新启动。最后，剩余电流保护装置有100 mA、300 mA和500 mA三个档位，如果线路中所剩余的电流为50%～80%，装置会自动跳到下一档位，实现电流的保护，如果电流处于最高档位时，要保证档位不变，超过装置的50%时，会跳到下一档位，超过80%的电流时，会断路[3]。

2.2 供电所低压配电变压器的保护系统的设计

2.2.1 低压变压器的总体方案

低压变压器的保护系统主要以MCU为主控单位，成电信号由成电信号组成，以此调理信号电路，电能计量芯片是三相电流电压，并且对功率的计算，利用传感器的采集低压变电器的温度，将MCU所包含的模块数据打包，并上传，工作人员对所上传的数据进行分析，实施显示变压器的数据，这样才能监控低压变压器的运行状态。

2.2.2 低压变压器保护系统的数据采集

低压变压器保护系统数据采集包括温度和电量参数采集，实施监管变压器温度和电量参数数据，及时调整变压器实际的温度和变压器电量参数，这样不仅可以避免变压器温度过高，还可以有效防止过流的出现。一方面，变压器温度数据采集，温度的采集主要通过温度传感器实现的，将所采集的信号通过滤波和放大处理实现数据的转换，工作人员对转换后的数据进行处理，这样才能实时监督变压器的温度。另一方面，变压器电量参数的采集，通过传感器采集电压和电流的参数，对三相电压和电流转换后，经过转压和降压这一过程，通过三相电流的处理，将转换的电流和电压导入电能计量芯片中，电能计量芯片导入其中的电流和电压，所使用的芯片是ATT7022B三相芯片，将其应用于三线和四线制的电路中，计算电能芯片的电流和电压，计算各相的功率和能量进行计算，还要计算变压器的频率和相角，通过芯片上的SPI总线接口，来控制外部数据，这样不仅可以合理的设置变压器的电量，还可以实时监控变压器的电量和电能[4]。

2.2.3 变压器保护系统的RS232接口通信模块

在RS232接口通信模块中，对低压变压器通信速率要求并不高，变压器在系统保护中，对上位机RS232串口进行通信，为了实现RS232串口的通信功能，将RS232串口与与MCU模块间实现通信功能，这样才能实现MAX232的接口芯片。在RS232接口通信中，电压发生器、两个驱动器和两个接收器来组成MAX232芯片，采用MAX232芯片为MAX232提供电平，TIA/EIA-232-F器件用 5V TTL/CMOS电平来代替，将器件TIA/EIA-232-F转化为能接受的电平，

3 所低压配电变压器的保护系统的试验结果

在低压配电器保护系统中，设计低压配电器，这样可以检测变压器性能，实现变电器的检测效果。对变压器系统检测，这样可以证明数据检测的准确性，检测低压变电器各个保护系统，从实验的温度和电量参数来检测，降低了变压器的参数与实际值之间的误差，从而保证变压器所运行的实际参数的准确性。通过实验证明，对低压变电器保护系统进行监控，这样不仅可以保护低压变电器，还有利于电压变电器的正常运行。

4 结语

在供电所低压配电变压器的保护系统的设计中，变压器保护装置具有抗雷击、抗干扰、耐温防潮和性能稳定等性能，根据供电所低压配电变压器的保护系统的设计，低压变压器的总体方案，低压变压器保护系统的数据采集，变压器保护系统的RS232接口通信模块，自动检测和界面显示功能和远程遥控与远程通讯功能，以实现电流保护和电量保护。