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摘要：文章针对新能源领域开发预装式模块化变电站的具体优势，详细阐述了预装式变电站现场安装的具体方法和策略，确保了预装式变电站安装管理效果和质量水平。对于预装模块化变电站研究也在不断深入发展，需要坚持工厂化、预制标准化设计和装配式建设，提高变电站的发展水平，解决变电站运行维护中存在的问题。
关键词：新能源;预装式;模块化;变电站
一、传统新能源升压站建设主要不足
在世界各国应对气候变化，保障能源资源安全的背景下需要高度重视对电网运行的安全性与可靠性确保供电的质量与水平全面提高同时要兼顾规划效果确保电源建设质量得到显著提升。在当前变电站建设中主要以传统变电站为主要的形式，这种分散式的管理模式很难满足新时代的发展需要。传统新能源电站大部分都以建筑为主，在设备采购中利用分散管理的形式，需要所有的生产厂家将设备交付到现场之后才能够逐渐安装，造成整个新能源电站建设效率十分低下，无法满足于具体的应用需要。一方面很多的风电和光伏等新能源电站所处的环境十分偏僻复杂，存在严寒冰冻等问题，施工非常艰难，甚至无法按时完工，给很多设备厂家安装，调试的时间比较短缺，缺乏联调运行致使整个变电站的设计安装质量达不到预期要求，甚至给业主造成巨大的损失。而是各种设备类型，体积庞大，占地面积复杂，长时间的运输会造成部件受损严重。在设备安装完成后，如果出现不匹配的问题需要重复调试，这样也就造成整个新能源变电站建设效果达不到预期，目前我国缺乏专业的施工人员，支持整个新能源升压站的建设，质量得不到保障，在投运后也经常出现各种问题，影响整个发电站的运行效果，由于整个电站采用分包的采购形式很多设备供应商无法及时交货也会影响设备投运管理的质量一旦发现问题就会出现相互推诿等情况。目前大部分的传统新能源电站依然采用粗放的管理方式，建设时间长，缺乏对电站的合理维护，而且受到一、二次设备厂家不同的研发生产能力影响，致使对升压站建设无法精准投资，造成整个电站投资管理过于被动。
二、预装式模块化变电站建设主要优势
在变电站建设中的设计标准全国通用，严格按照国网110千伏智能化变电站标准进行优化，而且整体的占地面积非常小，能够满足不同的建设环境需求，整个施工流程更加的高效，符合城市变电站小半径，多布点的发展需要减少对土地资源的浪费，也不受到建筑用地的影响，在模块化生产中通过，在工厂提前预制并且运输到施工现场中，类似于搭积木的方式就能快速组装整个系统具有集成化模块化组合的效果，通过标准化的设计，工厂化的生产与调试，也能够增强整个生产效率和产品的设计质量，符合电站快速建设的实际需要。在预制变电站施工设计中具有安全可靠，机动性，灵活的特点，而且对于部分预制结构可以实现免维护，更好地满足于不同运行环境。在预装饰模块化变电站施工设计中，整体的建筑材料非常的坚固，耐牢具有良好的防腐蚀效果，同时采用世界先进的断桥隔热技术可以符合变电站主体建筑的实际使用寿命。而且装预装饰模块化变电站整体具有环境友好，绿色环保节能降耗，避免对周围生态环境造成影响的优点，同时还能够减少周边的噪声污染问题，符合人民群众的具体生活需要。在全球能源资源不断优化調整的背景下，对清洁能源的开发利用率显著提高。我国作为世界上新能源开发利用规模最大国家。在城市电力系统快速发展的背景下，必须要高度重视对变电站的运行维护管理，确保变电站稳定运行，减少故障发生的机率。变电站中最主要的设备就是变压器，如果没有得到有效的防护会出现差动保护等运行故障，不利于整个变电站的功能发挥。所以要加强对预装式模块化变电站差动保护存在的运行故障，进行准确的判断与分析，并采取科学高效的措施。加强对差动保护故障产生的原因进行判断，提出相应的解决对策，为变电站安全稳定运行做出重要保障。
三、预装式模块化变电站故障
（一）新建预装式模块化变电站差动保护误动
目前预装式模块化变电站出现差动运行的问题非常明显，很有可能导致整个变电站在非正常状态下停运，使整个变电站的稳定性受到干扰，不利于电力企业经济效益。为此要高度重视对预装式模块化变电站的差动保护进行全面检测，及时针对产生差动保护原因进行分析与处理。并且提高对预装式模块化变电站的控制保护水平提高，整个变电站差动保护运行的整体质量。变压器的稳定运行还存在很多方面的不足，要及时有效解决这一问题，确保变压器差动误动得到有效控制。变压器绕组增加电流互感器和差动继电器。确保在故障发生时能够立即发出动作，并切除电流电压，起到有效的变压器保护功能。在单相变压器中，如果绕组一侧安装了电流互感器，并且母线两个极端极性相同。当二端的极性不同时，若二端连接在一端，且继电器为差动时，工作线圈与电流交换器二端连接在一单相变压器上，则高、低端额定电流有明显的偏差。所以电流互感器选择必须要充分考虑合适的辨别，确保电流互感器二次电流控制效果得到有效提升。三相变压器中的差动保护也可以增强对电路和继电器的有效控制。并采取多样化的措施加强对单相电源的差动保护效果变压器中的差动保护能够在发生严重故障时，快速切断变压器的各侧电路，加强断路保护能力。一旦差动保护出现运行故障，必然会导致整个系统运行出现质量问题无法满足变电站运行的需要。
在新建变电站中，由于设计不合理会直接影响变压器差动，保护异常的问题，由于比率差，动值会有效应对轻微故障，增强额定压器的整体灵敏性，也能够对各侧断路器进行合理控制，在发生轻微故障后，需要根据相应的比例提高对变电器的保护质量。差动电流和额定电流在额度条件下通过计算获得，但经常会出现在实际变压器运行中产生的差动保护问题。这是因为在设计中没有对二次电流互感器接线方式进行正确设置。尤其是在新建变电站中，对于差动保护的计算，需要通过计算软件共同完成，对整个定值计算产生的差动电流进行严格控制，如果某个电流互感器出现明显的问题或者顺序错乱也会引发差动异常。电流对于变压器的直接影响也会产生误动，针对这一现象需要重点针对电流扩散器中的接地线，是否按照规范标准进行连接，所以要保证对电流互感器二次回路接地网妥善设置与处理不对等问题必然存在，如果发生故障很可能是因为电位差造成电流流入，接地网引发误动，出现明显误动风险，给整个系统安全稳定造成不良影响。 （二）接线错误引发误动
在变压器变电运行中，如果出现明显的接线错误或者无论是任何的接线方式都会导致差动电流，当一侧电流互换器顺序错乱就会产生插电流造成差动误动。电流互感器具有显著的暂态保护特性而保护特性也会引发互动问题电流互感器P类和TP类两种形态，会根据不同类型的电流互感器饱和状态存在不同要求，P类电流互感器需要保证在稳定运行条件下不饱和而TP类电流互感器，则需要在状态和稳定情况下要求不饱和，如果外部出现故障排除后，也会引发保护互动。
（三）设备更新引发的差动
在变流互感器更新中，过去的电流互感器会出现与变压器测电流不匹配的问题，会导致协调多过暂态，保护特点无法实现各侧电流匹配，而且更新改造中還有许多工作人员经常忽略协调的要求，直接对电流互感器更换致使出现故障时变为差动保护误动。
四、预装式模块化变电站差动保护策略
（一）保护原理
为了能够增强变电站电网的安全稳定运行，需要设置多套保护装置，并且对变压器差动保护互动问题进行深入剖析，从目前来看，信息技术和网络技术存在明显的故障需要保证对故障排除，恢复供电。由于采用了一般的差动保护，在信号不经过检测的情况下，一般的差动保护在信号不经过检测的情况下，只能将相关信息传递到光谱仪，继续传输两个相同的光信号，从而证明信号状态正常，表明差动保护存在故障。110kV侧为中性点直接接地系统，主变压器110kV侧中性点经隔离开关和放电间隙后接地。直接接地系统产生短路故障时的单相短路电流很大，故障线路或设备要求以最快速度被切除，这不仅对断路器提出来较高要求，也降低了供电连续性。但由于过电压较低，对线路的绝缘水平要求不高，项目的设备造价较省，尤其在高压电网和超高压电网，经济性非常好。故中性点直接接地系统广泛适用于110kV等级及以上的电网中。主变压器电压调整方式：变压器的电压调整是靠分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器的变比来实现调压的。分接开关的切换方式有两种：一种为无载调压，也称为无激励调压，调整范围通常在±5%以内;另一种是带负载切换，亦称为有载调压，调整范围可达30%。对于110kV及以下的变压器，宜考虑至少有一级电压的调压方式，故主变压器采用有载调压方式。110kV侧为中性点直接接地系统，主变压器110kV侧中性点经隔离开关和放电间隙后接地。直接接地系统产生短路故障时的单相短路电流很大，故障线路或设备要求以最快速度被切除，这不仅对断路器提出来较高要求，也降低了供电连续性。
（二）系统保护方案与实现
根据差动保护误分析的系统，能够对变电变压器故障进行全面监测，在复杂电网中会存在明显的问题。如果发生光纤差动保护后，需要对整个故障的瞬间波形数据严格控制，并且确保所有故障波形准确显示利用计算机数据库根据不同的功能以及变电站数据快速比较从而及时发现异常。在故障录波数据中，为了增强对故障误动的分析效果，还需要对主变设备母线以及线路中所有的电流进行全面分析与判断。在电路发生故障后能够快速准确记录，保证所有的数据分析结果更加科学准确从而快速准确定位故障，确保故障位置诊断结果在故障报告中体现，明确事故快速处理提供重要依据。对整个变压器测量绕组进行准确连接，保证测得的数据差额小于4%。严格按照单臂电桥测量电阻值进行分析，如果出现差值比较大，则应该利用测量的数据减去电桥引线电阻值，当变压器直流电阻下降，则对出场的实测数值进行严格控制，确保变化最大值不超过2%，还要根据不同温度的绕组织顶流准确核算。在对分接头变压比检测中，需要在变压器不同的分接头位置上与厂商制造铭牌数据相比较，确保符合变比规律额定分接变压比的最大误差范围在±0.5之间，与其他分阶偏差需要控制在1/10之间，但不能超过1%，在对变压器的接线组别和极性检查时，要确保变压器极性和组别分组进行提高保护极性控制效果，目前最常见的测量方法主要以直流法为主。如果将绝缘电阻换算至同一温度下，能够将变压器进行重新投入使用，最终的测量结果与前一次测量数值，如果相差比较大，则变压器不能投入使用。
结束语：
在对整个差动保护设计中，要尽量加强对差动保护运行故障问题进行严格控制，采用多样的保护方案，提高对输出回路的管理，并严格执行各项规章制度与流程对差动保护的向量进行细致的监测确保动作设计每一个细节还要对工作人员以及变电人员进行技术培训，掌握相关的保护原理，提高工作人员的业务水平，为变压器差动保护故障解决提供有效帮助。
参考文献：
[1]任善荣，储海兵，李聪. 预装式模块化变电站在新能源领域的应用研究[J]. 赢未来，2017（33）：492-494.
[2]杜华珠，张倩，吴之奎，等. 预制舱式变电站在新能源产业中的应用[J]. 微计算机信息，2018，000（021）：150-151，154-155.
江苏泛能电力工程有限公司 江苏南京 210000
关键词：新能源;预装式;模块化;变电站
一、传统新能源升压站建设主要不足
在世界各国应对气候变化，保障能源资源安全的背景下需要高度重视对电网运行的安全性与可靠性确保供电的质量与水平全面提高同时要兼顾规划效果确保电源建设质量得到显著提升。在当前变电站建设中主要以传统变电站为主要的形式，这种分散式的管理模式很难满足新时代的发展需要。传统新能源电站大部分都以建筑为主，在设备采购中利用分散管理的形式，需要所有的生产厂家将设备交付到现场之后才能够逐渐安装，造成整个新能源电站建设效率十分低下，无法满足于具体的应用需要。一方面很多的风电和光伏等新能源电站所处的环境十分偏僻复杂，存在严寒冰冻等问题，施工非常艰难，甚至无法按时完工，给很多设备厂家安装，调试的时间比较短缺，缺乏联调运行致使整个变电站的设计安装质量达不到预期要求，甚至给业主造成巨大的损失。而是各种设备类型，体积庞大，占地面积复杂，长时间的运输会造成部件受损严重。在设备安装完成后，如果出现不匹配的问题需要重复调试，这样也就造成整个新能源变电站建设效果达不到预期，目前我国缺乏专业的施工人员，支持整个新能源升压站的建设，质量得不到保障，在投运后也经常出现各种问题，影响整个发电站的运行效果，由于整个电站采用分包的采购形式很多设备供应商无法及时交货也会影响设备投运管理的质量一旦发现问题就会出现相互推诿等情况。目前大部分的传统新能源电站依然采用粗放的管理方式，建设时间长，缺乏对电站的合理维护，而且受到一、二次设备厂家不同的研发生产能力影响，致使对升压站建设无法精准投资，造成整个电站投资管理过于被动。
二、预装式模块化变电站建设主要优势
在变电站建设中的设计标准全国通用，严格按照国网110千伏智能化变电站标准进行优化，而且整体的占地面积非常小，能够满足不同的建设环境需求，整个施工流程更加的高效，符合城市变电站小半径，多布点的发展需要减少对土地资源的浪费，也不受到建筑用地的影响，在模块化生产中通过，在工厂提前预制并且运输到施工现场中，类似于搭积木的方式就能快速组装整个系统具有集成化模块化组合的效果，通过标准化的设计，工厂化的生产与调试，也能够增强整个生产效率和产品的设计质量，符合电站快速建设的实际需要。在预制变电站施工设计中具有安全可靠，机动性，灵活的特点，而且对于部分预制结构可以实现免维护，更好地满足于不同运行环境。在预装饰模块化变电站施工设计中，整体的建筑材料非常的坚固，耐牢具有良好的防腐蚀效果，同时采用世界先进的断桥隔热技术可以符合变电站主体建筑的实际使用寿命。而且装预装饰模块化变电站整体具有环境友好，绿色环保节能降耗，避免对周围生态环境造成影响的优点，同时还能够减少周边的噪声污染问题，符合人民群众的具体生活需要。在全球能源资源不断优化調整的背景下，对清洁能源的开发利用率显著提高。我国作为世界上新能源开发利用规模最大国家。在城市电力系统快速发展的背景下，必须要高度重视对变电站的运行维护管理，确保变电站稳定运行，减少故障发生的机率。变电站中最主要的设备就是变压器，如果没有得到有效的防护会出现差动保护等运行故障，不利于整个变电站的功能发挥。所以要加强对预装式模块化变电站差动保护存在的运行故障，进行准确的判断与分析，并采取科学高效的措施。加强对差动保护故障产生的原因进行判断，提出相应的解决对策，为变电站安全稳定运行做出重要保障。
三、预装式模块化变电站故障
（一）新建预装式模块化变电站差动保护误动
目前预装式模块化变电站出现差动运行的问题非常明显，很有可能导致整个变电站在非正常状态下停运，使整个变电站的稳定性受到干扰，不利于电力企业经济效益。为此要高度重视对预装式模块化变电站的差动保护进行全面检测，及时针对产生差动保护原因进行分析与处理。并且提高对预装式模块化变电站的控制保护水平提高，整个变电站差动保护运行的整体质量。变压器的稳定运行还存在很多方面的不足，要及时有效解决这一问题，确保变压器差动误动得到有效控制。变压器绕组增加电流互感器和差动继电器。确保在故障发生时能够立即发出动作，并切除电流电压，起到有效的变压器保护功能。在单相变压器中，如果绕组一侧安装了电流互感器，并且母线两个极端极性相同。当二端的极性不同时，若二端连接在一端，且继电器为差动时，工作线圈与电流交换器二端连接在一单相变压器上，则高、低端额定电流有明显的偏差。所以电流互感器选择必须要充分考虑合适的辨别，确保电流互感器二次电流控制效果得到有效提升。三相变压器中的差动保护也可以增强对电路和继电器的有效控制。并采取多样化的措施加强对单相电源的差动保护效果变压器中的差动保护能够在发生严重故障时，快速切断变压器的各侧电路，加强断路保护能力。一旦差动保护出现运行故障，必然会导致整个系统运行出现质量问题无法满足变电站运行的需要。
在新建变电站中，由于设计不合理会直接影响变压器差动，保护异常的问题，由于比率差，动值会有效应对轻微故障，增强额定压器的整体灵敏性，也能够对各侧断路器进行合理控制，在发生轻微故障后，需要根据相应的比例提高对变电器的保护质量。差动电流和额定电流在额度条件下通过计算获得，但经常会出现在实际变压器运行中产生的差动保护问题。这是因为在设计中没有对二次电流互感器接线方式进行正确设置。尤其是在新建变电站中，对于差动保护的计算，需要通过计算软件共同完成，对整个定值计算产生的差动电流进行严格控制，如果某个电流互感器出现明显的问题或者顺序错乱也会引发差动异常。电流对于变压器的直接影响也会产生误动，针对这一现象需要重点针对电流扩散器中的接地线，是否按照规范标准进行连接，所以要保证对电流互感器二次回路接地网妥善设置与处理不对等问题必然存在，如果发生故障很可能是因为电位差造成电流流入，接地网引发误动，出现明显误动风险，给整个系统安全稳定造成不良影响。 （二）接线错误引发误动
在变压器变电运行中，如果出现明显的接线错误或者无论是任何的接线方式都会导致差动电流，当一侧电流互换器顺序错乱就会产生插电流造成差动误动。电流互感器具有显著的暂态保护特性而保护特性也会引发互动问题电流互感器P类和TP类两种形态，会根据不同类型的电流互感器饱和状态存在不同要求，P类电流互感器需要保证在稳定运行条件下不饱和而TP类电流互感器，则需要在状态和稳定情况下要求不饱和，如果外部出现故障排除后，也会引发保护互动。
（三）设备更新引发的差动
在变流互感器更新中，过去的电流互感器会出现与变压器测电流不匹配的问题，会导致协调多过暂态，保护特点无法实现各侧电流匹配，而且更新改造中還有许多工作人员经常忽略协调的要求，直接对电流互感器更换致使出现故障时变为差动保护误动。
四、预装式模块化变电站差动保护策略
（一）保护原理
为了能够增强变电站电网的安全稳定运行，需要设置多套保护装置，并且对变压器差动保护互动问题进行深入剖析，从目前来看，信息技术和网络技术存在明显的故障需要保证对故障排除，恢复供电。由于采用了一般的差动保护，在信号不经过检测的情况下，一般的差动保护在信号不经过检测的情况下，只能将相关信息传递到光谱仪，继续传输两个相同的光信号，从而证明信号状态正常，表明差动保护存在故障。110kV侧为中性点直接接地系统，主变压器110kV侧中性点经隔离开关和放电间隙后接地。直接接地系统产生短路故障时的单相短路电流很大，故障线路或设备要求以最快速度被切除，这不仅对断路器提出来较高要求，也降低了供电连续性。但由于过电压较低，对线路的绝缘水平要求不高，项目的设备造价较省，尤其在高压电网和超高压电网，经济性非常好。故中性点直接接地系统广泛适用于110kV等级及以上的电网中。主变压器电压调整方式：变压器的电压调整是靠分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器的变比来实现调压的。分接开关的切换方式有两种：一种为无载调压，也称为无激励调压，调整范围通常在±5%以内;另一种是带负载切换，亦称为有载调压，调整范围可达30%。对于110kV及以下的变压器，宜考虑至少有一级电压的调压方式，故主变压器采用有载调压方式。110kV侧为中性点直接接地系统，主变压器110kV侧中性点经隔离开关和放电间隙后接地。直接接地系统产生短路故障时的单相短路电流很大，故障线路或设备要求以最快速度被切除，这不仅对断路器提出来较高要求，也降低了供电连续性。
（二）系统保护方案与实现
根据差动保护误分析的系统，能够对变电变压器故障进行全面监测，在复杂电网中会存在明显的问题。如果发生光纤差动保护后，需要对整个故障的瞬间波形数据严格控制，并且确保所有故障波形准确显示利用计算机数据库根据不同的功能以及变电站数据快速比较从而及时发现异常。在故障录波数据中，为了增强对故障误动的分析效果，还需要对主变设备母线以及线路中所有的电流进行全面分析与判断。在电路发生故障后能够快速准确记录，保证所有的数据分析结果更加科学准确从而快速准确定位故障，确保故障位置诊断结果在故障报告中体现，明确事故快速处理提供重要依据。对整个变压器测量绕组进行准确连接，保证测得的数据差额小于4%。严格按照单臂电桥测量电阻值进行分析，如果出现差值比较大，则应该利用测量的数据减去电桥引线电阻值，当变压器直流电阻下降，则对出场的实测数值进行严格控制，确保变化最大值不超过2%，还要根据不同温度的绕组织顶流准确核算。在对分接头变压比检测中，需要在变压器不同的分接头位置上与厂商制造铭牌数据相比较，确保符合变比规律额定分接变压比的最大误差范围在±0.5之间，与其他分阶偏差需要控制在1/10之间，但不能超过1%，在对变压器的接线组别和极性检查时，要确保变压器极性和组别分组进行提高保护极性控制效果，目前最常见的测量方法主要以直流法为主。如果将绝缘电阻换算至同一温度下，能够将变压器进行重新投入使用，最终的测量结果与前一次测量数值，如果相差比较大，则变压器不能投入使用。
结束语：
在对整个差动保护设计中，要尽量加强对差动保护运行故障问题进行严格控制，采用多样的保护方案，提高对输出回路的管理，并严格执行各项规章制度与流程对差动保护的向量进行细致的监测确保动作设计每一个细节还要对工作人员以及变电人员进行技术培训，掌握相关的保护原理，提高工作人员的业务水平，为变压器差动保护故障解决提供有效帮助。
参考文献：
[1]任善荣，储海兵，李聪. 预装式模块化变电站在新能源领域的应用研究[J]. 赢未来，2017（33）：492-494.
[2]杜华珠，张倩，吴之奎，等. 预制舱式变电站在新能源产业中的应用[J]. 微计算机信息，2018，000（021）：150-151，154-155.
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