房玉杰

(特變電工股份有限公司新疆變壓器廠,新疆昌吉 831100)

電力變壓器保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

房玉杰

(特變電工股份有限公司新疆變壓器廠,新疆昌吉 831100)

我國電力系統(tǒng)改造活動正進(jìn)行得如火如荼,有關(guān)變壓器保護(hù)技術(shù)的研究水準(zhǔn)也有所提升,但深究保護(hù)動作的正確效率則呈現(xiàn)低下現(xiàn)象,距離線路保護(hù)性能標(biāo)準(zhǔn)差距甚遠(yuǎn)。經(jīng)過長時期的實(shí)踐研究和分析中了解,產(chǎn)生這類現(xiàn)象的具體原因是變壓器數(shù)量不足,加上不明操作動作的混亂分類,造成了變電裝置保護(hù)能力不足的結(jié)果。本文則是根據(jù)相關(guān)保護(hù)原理和落實(shí)措施進(jìn)行系統(tǒng)化地延展,希望將目前整體技術(shù)現(xiàn)狀判定清楚,同時科學(xué)預(yù)測未來智能化發(fā)展趨勢。

電力變壓器 保護(hù)技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 智能化趨勢 驗證手段

變壓器結(jié)構(gòu)容易滋生一系列技術(shù)問題，一旦某個位置控制不當(dāng)就會產(chǎn)生一定溫度的熱量，在此種狀況下，一旦繼電保護(hù)動作處理得不夠及時，就會任由部件溫度上升，同時產(chǎn)生可燃性的氣體。這種氣體不斷匯聚并產(chǎn)生一定的壓力作用，直到?jīng)_擊變壓裝置內(nèi)部薄弱位置為止，如果不慎與空氣摩擦產(chǎn)生火花，就會衍生一定范圍的爆炸事件。為了克制這類問題造成的大規(guī)模經(jīng)濟(jì)損失，必須在裝置結(jié)構(gòu)中安置電氣保護(hù)系統(tǒng)，并且配合不同電氣原理實(shí)現(xiàn)綜合管理。

1 有關(guān)變壓器保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀的研究

在變壓器保護(hù)工作方面，最具有代表性的技術(shù)理論就是差動原理，但應(yīng)用這種手段存在一定的缺陷。主要表現(xiàn)為：設(shè)備實(shí)際投入使用后，正常工作下的勵磁電流會施加給差動保護(hù)一種不平衡效應(yīng)的電流作用，當(dāng)空載變壓器外部短路位置被切斷并出現(xiàn)合閘動作，此時設(shè)備端部電壓如果恢復(fù)，這種情況下的勵磁電流會與短路電流大小相近。在這種極度不平衡的條件下，真正控制差動保護(hù)動作的精準(zhǔn)效果幾乎是不可能的。另外，這種差動保護(hù)要將不同電壓繞線的匝間位置和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的短路問題反映清晰、完整，可繞組匝間出現(xiàn)短路問題時，輸出電流是無法遏止的，這就給保護(hù)裝置的靈敏程度大大減分。

在勵磁涌流作用下產(chǎn)生的二次諧波效應(yīng)明顯，研究活動中可利用計算機(jī)相關(guān)程序?qū)崿F(xiàn)檢驗。這種制動原理的差動保護(hù)活動存在以下問題：

首先，利用無功就地補(bǔ)償方案的變壓裝置，其低壓側(cè)位置會安裝電容器組，如果低壓測出口部位產(chǎn)生差動范圍故障，電容部件的反饋電流將直接向故障位置進(jìn)發(fā)，這種與差流不可分割的反饋電流，會令整體保護(hù)動作出現(xiàn)延遲。

其次，對于一些大型變壓器，當(dāng)內(nèi)部產(chǎn)生技術(shù)故障時，在電感和電容諧振狀態(tài)下會加大短路電流中的諧波含量，很容易導(dǎo)致二次諧波制動的應(yīng)對動作緩慢現(xiàn)象。對于此類問題，能夠利用合理的加速判據(jù)作為克服媒介，其中以低壓加速處理最為有效。

再次，在這種保護(hù)條件下大約2成左右的制動比是按照1.4倍的既定磁通幅值環(huán)境下合閘涌流的實(shí)際數(shù)值作為依據(jù)的，可是在制造技術(shù)和材料質(zhì)量不斷提高的前提下，涉及飽和磁通倍數(shù)一般不超過1.3，這種情況下涌流的最小二次諧波含量將不超過百分之十，這就引起保護(hù)動作的錯誤回應(yīng)。針對我國目前變壓器的工作條件觀察，其勵磁涌流中的二次諧波集中在百分之十二以上，但相關(guān)細(xì)節(jié)調(diào)整也不容忽視。

2 有關(guān)智能化變壓保護(hù)裝置的使用前景分析

在我國計算機(jī)智能處理技術(shù)不斷發(fā)達(dá)的今天，不同創(chuàng)新型方案的設(shè)置和應(yīng)用逐漸集中起來，相關(guān)人員憑借人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)格局和非線性科學(xué)策略促成了電力系統(tǒng)的智能化整改，同時在繼電保護(hù)工程上得到一定的認(rèn)可和贊揚(yáng)，并已經(jīng)投入廣泛地使用當(dāng)中。

2.1 小波分析技術(shù)原理的運(yùn)用

這種理論出現(xiàn)時間不長，但它對頻域局部化特性的開發(fā)產(chǎn)生一定的貢獻(xiàn)力量。小波變換方法主要是按照信號變化活動的主體特征形式，利用基體的平移和伸縮動作，可以自行完成對分析窗空間的適應(yīng)性改造，從而更加完整地收集暫態(tài)突變信號和各類微弱信號。在時頻局部化特征的環(huán)境下，小波變換對暫態(tài)信號的清楚反映和準(zhǔn)確計算，將有助于全面提高變壓器保護(hù)動作的可靠程度和靈敏效果。在電力系統(tǒng)復(fù)雜化改造的文化背景下，有關(guān)裝置的技術(shù)隱患和故障類型更加錯綜復(fù)雜，而小波變換就似乎就是完成不同隱患位置的自動檢測和診斷識別的工具，爭取將不必要的考察時間節(jié)省下來，促進(jìn)電力設(shè)備正常運(yùn)行效率的提升。

2.2 其它智能分析技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用

在人工智能分析領(lǐng)域中占據(jù)突出位置的就是專家系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍已經(jīng)實(shí)現(xiàn)逐漸擴(kuò)散。但關(guān)于這部分保護(hù)工作具有較為嚴(yán)格的實(shí)時性要求，因此系統(tǒng)擴(kuò)建和應(yīng)用范圍相應(yīng)地有所縮減。對于繼電保護(hù)裝置中包括高阻接地故障排查和繼電保護(hù)協(xié)調(diào)等實(shí)時特征不強(qiáng)的工作，專家系統(tǒng)的應(yīng)用效應(yīng)還是比較明顯的。

智能化研究技術(shù)分支眾多，并且發(fā)展速度較快，因此關(guān)于混沌、分形等技術(shù)開發(fā)活動也在繼電保護(hù)工作中嶄露頭角，并帶領(lǐng)綜合性智能技術(shù)改進(jìn)的先進(jìn)步伐，使得整體結(jié)構(gòu)的保護(hù)性能有所提高，這是后期專業(yè)化規(guī)模改革的必然趨勢。

3 結(jié)語

在我國一些大型變壓器保護(hù)結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)將整流、電磁效應(yīng)和集成電路方案等輸入到計算機(jī)設(shè)備中，配合通信、網(wǎng)絡(luò)渠道的延展效應(yīng)，為整體繼電保護(hù)智能化改造提供了更為廣闊的空間。在人工智能技術(shù)輔助下的信號驗證方案，將一系列新型的測量方式集中管理起來，對于整體結(jié)構(gòu)保護(hù)水平的提升具有很高的利用價值。我國現(xiàn)下已經(jīng)開始對這類新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)全面吸引和拓展應(yīng)用，有關(guān)實(shí)踐過程中的技術(shù)改進(jìn)和思路梳理工作也已經(jīng)足夠完全，并且充分具備了控制變壓器危急隱患的能力。

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