电力变压器保护技术现状及未来发展趋势

【摘 要】 我国电力系统改造活动正进行得如火如荼，有关变压器保护技术的研究水准也有所提升，但深究保护动作的正确效率则呈现低下现象，距离线路保护性能标准差距甚远。经过长时期的实践研究和分析中了解，产生这类现象的具体原因是变压器数量不足，加上不明操作动作的混乱分类，造成了变电装置保护能力不足的结果。本文则是根据相关保护原理和落实措施进行系统化地延展，希望将目前整体技术现状判定清楚，同时科学预测未来智能化发展趋势。

【关键词】 电力变压器 保护技术 发展现状 智能化趋势 验证手段

变压器结构容易滋生一系列技术问题，一旦某个位置控制不当就会产生一定温度的热量，在此种状况下，一旦继电保护动作处理得不够及时，就会任由部件温度上升，同时产生可燃性的气体。这种气体不断汇聚并产生一定的压力作用，直到冲击变压装置内部薄弱位置为止，如果不慎与空气摩擦产生火花，就会衍生一定范围的爆炸事件。为了克制这类问题造成的大规模经济损失，必须在装置结构中安置电气保护系统，并且配合不同电气原理实现综合管理。

1 有关变压器保护技术现状的研究

在变压器保护工作方面，最具有代表性的技术理论就是差动原理，但应用这种手段存在一定的缺陷。主要表现为：设备实际投入使用后，正常工作下的励磁电流会施加给差动保护一种不平衡效应的电流作用，当空载变压器外部短路位置被切断并出现合闸动作，此时设备端部电压如果恢复，这种情况下的励磁电流会与短路电流大小相近。在这种极度不平衡的条件下，真正控制差动保护动作的精准效果几乎是不可能的。另外，这种差动保护要将不同电压绕线的匝间位置和中性点直接接地系统的短路问题反映清晰、完整，可绕组匝间出现短路问题时，输出电流是无法遏止的，这就给保护装置的灵敏程度大大减分。

在励磁涌流作用下产生的二次谐波效应明显，研究活动中可利用计算机相关程序实现检验。这种制动原理的差动保护活动存在以下问题：

首先，利用无功就地补偿方案的变压装置，其低压侧位置会安装电容器组，如果低压测出口部位产生差动范围故障，电容部件的反馈电流将直接向故障位置进发，这种与差流不可分割的反馈电流，会令整体保护动作出现延迟。

其次，对于一些大型变压器，当内部产生技术故障时，在电感和电容谐振状态下会加大短路电流中的谐波含量，很容易导致二次谐波制动的应对动作缓慢现象。对于此类问题，能够利用合理的加速判据作为克服媒介，其中以低压加速处理最为有效。

再次，在这种保护条件下大约2成左右的制动比是按照1.4倍的既定磁通幅值环境下合闸涌流的实际数值作为依据的，可是在制造技术和材料质量不断提高的前提下，涉及饱和磁通倍数一般不超过1.3，这种情况下涌流的最小二次谐波含量将不超过百分之十，这就引起保护动作的错误回应。针对我国目前变压器的工作条件观察，其励磁涌流中的二次谐波集中在百分之十二以上，但相关细节调整也不容忽视。

2 有关智能化变压保护装置的使用前景分析

在我国计算机智能处理技术不断发达的今天，不同创新型方案的设置和应用逐渐集中起来，相关人员凭借人工神经网络格局和非线性科学策略促成了电力系统的智能化整改，同时在继电保护工程上得到一定的认可和赞扬，并已经投入广泛地使用当中。

2.1 小波分析技术原理的运用

这种理论出现时间不长，但它对频域局部化特性的开发产生一定的贡献力量。小波变换方法主要是按照信号变化活动的主体特征形式，利用基体的平移和伸缩动作，可以自行完成对分析窗空间的适应性改造，从而更加完整地收集暂态突变信号和各类微弱信号。在时频局部化特征的环境下，小波变换对暂态信号的清楚反映和准确计算，将有助于全面提高变压器保护动作的可靠程度和灵敏效果。在电力系统复杂化改造的文化背景下，有关装置的技术隐患和故障类型更加错综复杂，而小波变换就似乎就是完成不同隐患位置的自动检测和诊断识别的工具，争取将不必要的考察时间节省下来，促进电力设备正常运行效率的提升。

2.2 其它智能分析技术的开发和应用

在人工智能分析领域中占据突出位置的就是专家系统，其应用范围已经实现逐渐扩散。但关于这部分保护工作具有较为严格的实时性要求，因此系统扩建和应用范围相应地有所缩减。对于继电保护装置中包括高阻接地故障排查和继电保护协调等实时特征不强的工作，专家系统的应用效应还是比较明显的。

智能化研究技术分支众多，并且发展速度较快，因此关于混沌、分形等技术开发活动也在继电保护工作中崭露头角，并带领综合性智能技术改进的先进步伐，使得整体结构的保护性能有所提高，这是后期专业化规模改革的必然趋势。

3 结语

在我国一些大型变压器保护结构中，已经将整流、电磁效应和集成电路方案等输入到计算机设备中，配合通信、网络渠道的延展效应，为整体继电保护智能化改造提供了更为广阔的空间。在人工智能技术辅助下的信号验证方案，将一系列新型的测量方式集中管理起来，对于整体结构保护水平的提升具有很高的利用价值。我国现下已经开始对这类新型技术实现全面吸引和拓展应用，有关实践过程中的技术改进和思路梳理工作也已经足够完全，并且充分具备了控制变压器危急隐患的能力。

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