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摘要：当前我国大型变压器冷却控制系统由于其内部结构复杂、自动化程度较低等问题，使得寒冷地区经常由于变压器油凝结，导致瓦斯保护误动故障。基于此，本文简要探讨了变压器油凝结导致瓦斯保护误动分析的重要性，并介绍了寒冷地区变压器瓦斯保护范围以及误动原因，提出了以智能冷却控制系统的优化和设计策略。
关键词：寒冷地区；变压器；智能冷却控制系统
引言：在我国东北地区，由于冬天气温较低，天气寒冷，经常使得变压器油出现凝结现象，并由此引发瓦斯保护误动情况，极大地提高了变压器冷却控制设备故障发生的概率，降低变压器运行的可靠性以及稳定性，给变压器的运维和管理工作带来了一定困难。
一、针对变压器油凝结导致瓦斯保护误动分析的重要性
在变压器运行的过程中，经常会出现瓦斯保护动作之后，工作人员对变压器展开了各项检查，其中包括外观、主变油、主变绝缘，以及二次回路等多方面的试验和检查，但是均未发现任何故障的情况，因此，将此类瓦斯保护动作称为保护误动。在经过多次分析和经验总结之后发现，此类保护误动情况出现时，经常伴随着寒冷的天气，我国东北地区冬季最低温度甚至能够达到零下四十摄氏度，因此就会导致变压器油发生凝结，进而使得瓦斯保护误动启动。此类误动情况的发生，不仅影响着变压器运行的可靠性和稳定性，还影响着电网的运行效率和质量，因此加强对于变压器油凝结导致瓦斯保护误动分析是十分重要的。为提升电网运行的稳定性，对于瓦斯保护误动需要采取有效的措施，因此需要对变压器智能冷却控制系统进行优化和设计，进而提升变压器运行的可靠性，确保变压器能够在户外恶劣的环境下也能够进行稳定、可靠地运行[1]。
二、寒冷地区变压器瓦斯保护范围以及误动原因分析
（一）瓦斯保护范围
在变压器运行的过程中，其主要保护措施就是瓦斯保护，合理有效的瓦斯保护措施能够确保变压器的运行安全。瓦斯保护主要针对的是油箱内部的保护，其中包括多相短路、匝间短路、开关接触不良等各种问题。瓦斯保护是当前确保变压器运行安全最为有效、灵敏的保护措施，而且其结构较为简单，但是由于瓦斯保护主要针对的是变压器油箱内部的保护，因此只能说瓦斯保护是变压器保护当中的重要装置之一。
（二）瓦斯保护误动原因分析
在我国东北部寒冷天气下，引发变压器瓦斯保护出现误动的原因主要有以下几种：第一，当变压器内部滤油、加油装置或者是冷却控制系统的严密性存在一定问题时，就会使得外界空气进入到油箱内部，导致瓦斯保护动作。第二，在外界温度过低的情况下，或者变压器漏油，就会使得油面下降，导致瓦斯保护误动。第三，由于变压器故障导致出现气体。第四，当变压器出现穿越性短路时，会使得油箱内部油的流速过大，导致油隙内与绕组外之间产生一定的压力差，引发保护误动，另外，电流问题也会使得绕组升温，导致油体膨胀，触发瓦斯保护[2]。
三、寒冷地区变压器智能冷却控制系统的设计内容
（一）冷却系统二次回路自动化控制设计
由于变压器冷却系统中设备种类以及数量较多，因此，故障发生的类型也呈现出多样化的特点，在变压器实际运行的过程中，需要采集和监控的信息量较为庞大，而以往冷却控制回路是通过继电回路搭接来实现，信号采集十分有限，无法全面准确掌握冷却系统各设备运行工况。在现代信息技术的支持下，需要对冷却系统二次回路自动化控制进行优化设计，通过准确、有效的监控手段，实现对于信息数据以及信号的全面采集和监控。
需要先根据微机继电保护原理，对二次采样和控制回路进行微机化处理，并通过对运行数据和信息的全面采集，实现对于运行工况的准确判断，在对设备的实时监控下，能够及时甚至提前发现设备异常问题，并及时采取有效处理措施，以此提升设备运行的稳定性以及可靠性。除此之外，还需要根据冷却器的运行状态、时间等，制定自动投切策略，以此保障冷却器的运行顺利。
（二）保障设备在恶劣环境下安全稳定运行
我国东北部地区，冬季温度较低，经常因为天气严寒使得变压器油凝固，导致瓦斯保护误动，而且在恶劣气候下，智能冷却设备处于户外环境，使得设备的工作环境十分恶劣，不仅要受到严寒、潮湿、雨雪、大风的影响，还有高电磁、灰尘等对设备的稳定运行产生一定影响，一旦外界环境对于冷却系统的影响过大，就会使得变压器缺乏冷却而引发安全风险。因此，需要对冷却装置在电磁干扰、设备散热、防潮、耐寒等方面的需求进行设计，不仅元器件需要施工工业级以上的宽温器件，在选择主元器件时，还需要选用汽车级配件，加强对于设备质量的控制，此外，还要对系统设备柜采取一定的加热、驱寒措施，实时监控柜内环境情况，并能够根据外界环境实现自动控制和调节，保障系统以及设备运行的稳定性。
（三）主回路保护可靠性设计
目前，大多数变压器的冷却控制系统主回路保护是通过空气开关实现的，因此缺乏一定的监控措施，无法预警电机过载或其他异常情况，很容易导致故障进一步的扩大，而且空开越级跳闸的情况也时有发生，严重影响了变压器冷却系统运行的可靠性以及安全性。在进行冷却系统优化设计的过程中，需要针对故障快速定位以及选择性故障隔离方面进行深入研究。因此在进行主回路保护可靠性设计的过程中，需要在保留当前空气开关保护措施的基础上，通过微机保护原理进行优化设计，借助电机微机保护技术，实现高速采样和运算过程，以此确保在冷却系统出现故障问题的情况下，能够及时准确地判断出故障发生的区域，实现故障隔离，避免空气开关保护装置出现越级跳闸的情况，将故障控制在可控的范围之内。在微机化以及空开装置的双重保护之下，能够进一步保障冷却回路运行的可靠性以及稳定性。
（四）优化冷却器控制方法和控制策略
在变压器冷却控制装置设计开发过程中，需要加强对于控制方法及其策略的设计和研究，冷却器控制方法和策略的有效性是发挥变压器冷却系统作用的重要前提基础，而且相关电气之间的连接以及程序的设计也是以控制方法和策略为基础展开的，除此之外，控制策略和方法还决定着控制装置的功能发挥，影响着整个装置的性能。在进行冷却器控制方法和控制策略的优化时，需要根据冷却装置的特点以及实际运行情况进行设计，加强对于断续负反馈控制的方法、有差值裕度的投、切温度阈值的控制策略和按运行时间投切冷却器的控制方法的研究，以此解决冷却器频繁投切和不均衡工作的问题。除此之外，当装置失控出现异常情况时，会使得冷却系统无法运转，导致变压器缺乏冷却，产生一定安全隐患，所以，还需要加强对于冷却器紧急启动应急策略的研究，以此保障当装置出现故障时，冷却器仍旧能够正常工作，确保变压器运行安全[3]。
结束语：综上所述，通过对变压器瓦斯保护误动原因的分析，提出了变压器智能冷却控制系统的设计方案，不仅能够有效提升变压器运行监控和故障预警水平，还能够提升变压器在寒冷环境下的运行能力，以此提升电网运行的稳定性和可靠性。相信通过对冷却系统二次回路微机化及控制自动化技术的不断研究和探索，我国电网运行的质量能够得到进一步的提高。
参考文献：
[1]李振.几起变压器重瓦斯保护误动原因分析及预防措施探究[J].东北电力技术，2019，040（012）：42-44.
[2]蒙伟军.变压器瓦斯保护及误动的防范研究[J].建筑工程技术与设计，2018，000（007）：2925.
[3]王少军.变电站变压器瓦斯保护误动作的原因分析及处理对策研究[J].电力系统装备，2018，000（003）：86-87.