摘要:随着当代社会的飞速发展,电力系统对现代人们生活的影响力也变得越来越重。而电力变压器作为发电、输电、配电系统中的重要设备,其性能的好坏自然影响着供电效果,所以如何提升电力变压器的保护技术,则是相关专家和学者一直在讨论的话题。电力变压器的基本原理就是电磁感应定律,简单点说,电力变压器就是一台将一股交流电转换成另一股同频率、不同电压的交流电的非旋转式电机。所以,也可以说电力变压器的产生完全是由于电子感应现象的发现,并且随着科学技术的不断发展进而在电力系统中的应用不断完善。由于电力变压器是从发电到配电系统中的重要设备,所以变压器的性能直接影响了整个电路系统的可靠性及效益。因此,对电力变压器的保护也是对电能质量及其可靠性、经济性的保护。
关键词:电力变压器 ;技术现状 ;技术发展
1 电力变压器发展简史
俄国物理学家亚勃落契科夫发明了“电烛”,这就是第一台不闭合磁芯单相变压器。它的原理主要是利用一个有两个绕组的感应线圈,并在原边连接一个交流电源,从高压处线圈向低压处线圈进行调压,最后为“电烛”供电。在此之后同为俄国的工程师乌萨金首次展示出了具有升压及降压功能的高压变电装置。而随着交流电正式为普通人们生活所用,在此后英国人吉布斯与法国人高兰德在英国申请了真正意义上的感应线圈专利,并且将其称之为 “二次发电机”。这就是最初的单相壳式闭路铁芯变压器。
2电力变压器保护技术的发展现状
2.1瓦斯保护
瓦斯保护的作用目的是针对电力变压器的油箱进行保护。其工作原理为:当电力变压器的油箱出现轻微障碍的状况下,由于外界热分解作用,会增加瓦斯形成速度,最终结果是瓦斯会从油箱内部泄露。当这一问题更为严重时,故障程度便会加剧,大量瓦斯气体便会在油箱内部形成高压状态,极易将变压器内部的油液挤压到油枕中。最终结果是油箱内部形成了一个立体化的保护结构。从而可以避免油箱内部故障对变压器设备产生的负面影响。因此,瓦斯保护工作进行中国,便可从内部对变压器进行保护,从而有效避免设备发生故障问题,降低事故发生几率。
2.2自动断开保护
规模较小的变压器设备中经常会用到自动断开保护。该方法使用优势较为明显,包括操作简单、便捷性高、线路简单。但是新时期,由于变压器设备对系统保护提出了更为严格的要求,自动断开技术的灵敏度较低,从提高实用性的角度出发,相关作业人员要积极提高自动断开技术的灵敏度。从而建立自动断开、瓦斯保护共同作用的结果,促进变压器设备的稳定运行。
2.3 差动保护
差动保护的工作原理为:变压器正常运转、外部故障的状况下,其两端电流具有不同的表现,一般为具有方向相反的突出特点。正常工作状况下差动保护不会动作,但是故障条件后,两端电流一般会发生方向相同的局面,一旦设备相关装置接收到上述信号,便可展开动作,从而对电压器设备完成保护作用。换言之,差动保护可有效解决设备故障问题,具有瞬间效果良好的优势。同时整套系统的安装原理较为简单,该保护模式具有应用范围广的特点。但是需引起重视的是:上述保护动作仍存在无法避免的缺陷问题,如电力变压器发生外部故障的状况下,极易引发电流不均的后果,进而会导致差动保护,正是由于这一特点。相关作业人员在使用中,无法保证可靠度、灵敏度同时兼顾。
2.4 过励磁保护
过励磁保护系统,一般在升压变压器设备中较为常见,该保护的工作原理为:经由频率改变、电压改变等来判断设备是否正常运转。一旦设备发生故障问题,电路中的励磁电流会发生显著增加,继而会引发变压器设备产生内部过热问题,对金属元件而言会造成严重的损耗。从上述问题考虑,当变压器内部电流、电压发生瞬间增加的状况,该保护便会发生自动断开操作,保证设备内部的金属元件免遭破坏。
2.5 过电流保护
过电流保护和过励磁保护不同,该类保护主要是用于降压变压器设备中。同时,需引起重视的是过电流保护技术的工作原理较为简单,主要是结合变压器额定数据进行分析,并随之提供相应的保护措施。
2.6 计算机保护
由于互联网技术、计算机产业得到了快速发展,新时期,计算机技术在变压器保护中发挥了较大作用。借助计算机技术可有效进行变压器设备的实施监控、状态管理,并结合故障状况进行精确化的定位,相关操作为故障排除工作奠定了良好稳定的基础。
2.7 电力变压器保护技术的应用
第一、实际工程应用中,变压器一般是安装在室外环境,受天气条件影响作用突出,尤其是雷电天气。因此,电力变压器设备周边必须及时安置避雷装置,这对降低雷雨天气的负面作用起到了积极影响,可明显提高供电系统的可靠度。第二、电力变压器的日常维护处理,考虑到变压器常年处于外部环境条件下,易受到雨雪、灰尘等物质的侵蚀作用,从而会导致变压器发生生锈等腐蚀问题。为此,相关作业人员必须定期或不定期的进行变压器设备的巡视,并及时进行除锈工作,从而有效提高变压器设备的工作效率,提高其作用效果。
3电力变压器保护技术的未来发展趋势
近些年来,我国在科技方面得到了飞速的发展,信息化、科技化及网络化的普及速度也越来越快。基于这些变化,也推动了我国社会逐渐向智能化、自动化的方向靠拢。而电力变压器的保护技术也应如此,所以推进我国电力变压器保护技术的智能化、自动化也是极为必要的。电力变压器保护技术的智能化、自动化不仅能提高变压器在正常工作中的稳定性,更能有效地降低变压器维修的施工难度,减小施工人员的工作压力,使供电系统更加高效。在电力变压器保护技术智能化之中,分段智能监控就是一个很好的实用例子。通过这项技术,可以很大程度上保证一处发生故障,导致大面积供电系统瘫痪的情况发生,从而有效较低了供电系统发生事故的概率。但由于电力变压器的复杂性,所以具体的维修工作仍然需要依靠人力来负责。所以,未来电力变压器保护技术的发展趋势将会以人力与智能检修技术相结合的方式,良好的运行下去。
结束语
对供电系统而言,提高变压器运行稳定性是维持整个系统长期安全运行的基础。相关作业人员必须合理应用各种保护技术进行处理。并结合当下保护技术水平进行研发,大力拓展变压器保护技术朝着自动化、智能化方向发展的水平。业内相关人员还要不断提高其专业素质,以期促进变压器设备的稳定运行,维持整个供电体系朝着高效化方向进步。
参考文献
[1]房玉杰.电力变压器保护技术现状及未来发展趋势[J].中国科技纵横,2014(4):180.
[2]冯海清,王震,杨逸晴等.关于电力变压器继电保护技术的应用与实践研究[J].山东工业技术,2016(8):160.
[3]缪玉生,肖虎.继电保护技术在变压器故障解决中的应用[J].科技创新与应用,2014(35):131.
[4] 韩宏亮 . 电力变压器的发展现状及未来发展趋势 [J]. 电气开关 ,2014,(06):4-6+10.