（广州地铁集团有限公司）
摘要：在规划轨道交通配电网时，供电变压器容量配置与有功功率差动保护的控制直接决定了整个轨道交通配电网的经济性与合理性，并且，也会对轨道内电网系统以及线路电能与电网运行质量产生影响。所以，我们必须要从实际情况入手，从而的把握好相应的操作手段和方法。那么，文章通过通过下文就对轨道交通同向供电变压器容量配置以及有功功率差动保护的相关相关方面的内容进行了详细的分析与论述。从而为有关单位及工人员在实际工作中提供一定的理论和方法支撑。
关键词：同相；供电变压器；容量配置；有功功率；差动保护
近年来，在经济和技术发展的推动下，我国轨道交通设施在不断加快，电力系统是整个轨道交通工程中非常重要的组成部分，在整个轨道交通供电系统中，供电变压器的作用不容忽视。并且，随着技术的革新，在轨道交通系统中出现了同相供电变压器，那么，容量配置和有功功率差动保护是同相供电变压器的两个总重要组成部分。所以，为了能够更好的促进轨道配电系统的运行，必须要充分的重视起这两方面的操作。
一、同相供电变压器容量配置分析
在轨配电网中，额定容量不同的电变压器，它也会有不同的经济运行参数，所构成变电站的经济容量也会存在差异，而且也会有差异出现在最适应的区域荷密度中。文章主要通过已经构建的变电经济容量模型，通过将额定容量不同的变压器，从而得出不同的经济负荷与经济容量密度区间，将定量性的参考规划为不同负荷密度下变电站的变压器提供出来。
1、选择轨道交通容量配置模型
馈线电流计算参数值的差异，是轨道交通容量配型的主要特征，如果线路是新修建的，这样通过计算就可以获得牵引设计所需要的牵引负数据。
利用具体的牵引负荷能够测试得到既有线路所需的数据，而且，将24小时定为一个测试周期，按照典型的运营时间段去控制测试时间，要至少有一个负荷周期存在于测试时间内。
通过统计计算测试数据，能够把配电模型的基本规模情况确定出来，主要包括有效的短时电流、最强电流、日平均电流量、带电平均电流量。在以上牵引负荷特征参数的基础上，可以设计出不同相对供电牵引变压器的容量情况。
在轨道交通内将平衡变换装置配置进去，通过该装置的控制作用，从而通过这个装置平衡补偿电流，从而对被补偿量和补偿电流大小相等的方向策略要求给予满足。
2、设置基本配置参数
按照配电网内常用变压器装置，将基本的参数为变电站变压器设置出来：N为基本的年数，设定为10年，选择变压器的四种额定容量，50MVA、63MVA、31.5MVA和40MVA，通过上述分析得知，如果变压器的容量不同，它也会有不同的技术参数。通过变电站经济容量模型可以将其反应出来。在变电站经济容量模型中主要呈现为：变电站的不同投资情况，就会呈现出不同的下级配电站的数目，也会呈现出同的出线投资，因此就会有不同的出线投资，也会有不同的单位容量损耗。
3、差异额定容量下负荷密度适应性
所配置的变压器容量的整数倍是变电站的容量，只有经济容量维持在变压器整数倍附近才可以发挥出相应的配置意义。通过分析变压器台数标注能够得知，在不同负荷密度下，不同变电站下投运的变压器也是经济效果最优的。通常在一个区间值内控制实际容载比，通常控制在1.8-2.3之间，因此，在可以接受的容载比范围内。通过分析得知，在变电站内配置的不同变压器设备，在对容载比给予满足的基础上，经济负荷在小容量变压器中负荷密度也较小，容易将越多的变压器配置到变电站中，从而就会有越大的经济负荷密度。在配置了四种常用的变压器后，能够将经济负荷密度区间连续性提升。如果在某个负荷密度处控制了区域性后，就会选择最优的方式布置该区域内的变压器。从而将更好的参考数据为规划工作提供出来。
二、同相供电变压器有功功率差动保护
1、空载投入隔离变压器
在空载投入变压器后，在额定电流的4-6倍左右控制励磁涌流的幅值，然而，无功功率成为了此时的功率主要构成部分，所以，在变压器空载投入时，有功功率的动作不会将整定值超出，有功功率差动不动作可靠运行。同时，可以通过二次谐波闭锁等励磁涌流的识别策略从而避免出现变压器隔离空载投入问题，造成保护误动作问题出现。
2、启动PFC
在启动了PFC以后，要把电为PFC的直流环节电容器充满，然而，这时不会有过大的充电电流，而且，电流内也会较小的有功功率成分，所以，在启动PFC的动作有功功率不会将整定值超出，有不可靠动作出现在有功功率差动保护中。
3、运行同相供电设备
在正常运行同相供电设备时，变压器两侧的隔离变压器与PFC会将一些有功功率消耗掉。然后利用将科学的整定值设置出来后，这样在正常运行时可以确保有功功率差动保护不动作。
4、有外部故障出现在同相供电设备中
如果有母线或者牵引网引发的故障出现在同相供电设备外部，这样一些外部的失压问题就会被PFC的控制部件检测出来。面对此种情况，在微妙级的时间内，PFC会封锁逆变器以及整流器的侧脉冲。这个时候，就会有不可靠动作出现在有功功率差动保护中。但是应该注意，正是因为同相供电设备在有外部问题时，就不会将电流输送出来，因此，有功功率差动保护就能够不像变压器电力差动保护一样选择应用比率制动特征。
5、同相供电设备内部问题
可以从两个角度入手考虑同相供电设备内部故障问题：首先，如果有连接电缆故障出现在了隔离变压器和PFC之间，β端口和a端口内临近故障的一侧一定会造成电流故障问题出现，另外一侧是否可以将故障电流测试出来，主要是考虑PFC是否将逆变电器以及整流器侧脉冲封锁掉。面对此种情况，最少有一侧能够将最大的电流故障测量出来，这样便能够可靠动作有功功率差动保护；其次，如果有故障问题出现在了，因为PFC自身有保护，通常情况下，它的本身可以将逆变器以及整流器侧脉冲封锁掉，这时还会将后备保护功能为有功功率差动保护突显出来
6、整定实验与计算分析
有两个方面会影响到有功功率差动保护的功率定值：首先，是两侧隔离变压器的有功损耗以及PFC的有功损耗；其次，电压互感器与电流互感器的误差。所以，可以按照以下公式计算有功功率差动保护功率定值：
在这个式子中，可靠系数用Krel表示，隔离变压器的最大负载损耗与空载损耗用Pt.与Pt.0表示；PFC工作过程中的最大功能损耗用Ppfc表示，电流互感器与两侧电压互感器所生成的测量误差用△Pct-VT表示，电压互感器与电流互感器的变比用nVT与nct表示。
因为轨道交通系统内具有很多的变数，所以，不同供电系统容量也会对变压器的运行状况产生影响，所以，文章通过下文以几种常见的变压器容量参数为例进行了阐述。
假设在5MVA控制同相供电实验系统隔离变压器的容量，在2350W控制空载损耗，在27.5KV/500V控制变比，在54322W控制负载损耗。在150KW控制PFC的运行损耗。通常情况下，会在实验电压额定电压情况下获取变压器空载损耗实验数据，因为考虑到会在31.5KV控制牵引母线具体运行电压大小，这时就会具有3083W的隔离变压器空载损耗。在5MVA控制PFC额定输出功率。具有1%控制电压互感器的最大误差，在5%控制电流互感器最大误差，因为两边的互感器型号可能是相同的，这时电流互感器与电压互感器所生成的最大测量误差就会控制在300KW。
结语
综上所述，在电力系统中，变压器一直都发挥着重要作用，是否能够采取有用的方法进行变压器容量配置以及有功功率的差动保护是摆在我们面前的一项重要工作。但是，这是两个比较负责的工作，需要考虑的内容较多。所以，我们必须要从实际情况入手，把握两点之间的工作重点，找到技术的处理关键点，从而为促进我国供电企业更好的发展而做出贡献。那么，通过文章上述内容的分析，从而为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的帮助作用。
参考文献
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[2]胡丹，程浩忠,等.开发区配电网供电方式的选择方法[J].电力建设，2006,27(08):15-18.