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(lái)發(fā)展趨勢(shì)

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(guó)電力系統(tǒng)改造活動(dòng)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(dòng)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(guò)長(zhǎng)時(shí)期的實(shí)踐研究和分析中了解,產(chǎn)生這類(lèi)現(xiàn)象的具體原因是變壓器數(shù)量不足,加上不明操作動(dòng)作的混亂分類(lèi),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(shí)科學(xué)預(yù)測(cè)未來(lái)智能化發(fā)展趨勢(shì)。

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

變壓器結(jié)構(gòu)容易滋生一系列技術(shù)問(wèn)題，一旦某個(gè)位置控制不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生一定溫度的熱量，在此種狀況下，一旦繼電保護(hù)動(dòng)作處理得不夠及時(shí)，就會(huì)任由部件溫度上升，同時(shí)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(huì)衍生一定范圍的爆炸事件。為了克制這類(lèi)問(wèn)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(dòng)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(lì)磁電流會(huì)施加給差動(dòng)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(dòng)作，此時(shí)設(shè)備端部電壓如果恢復(fù)，這種情況下的勵(lì)磁電流會(huì)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(dòng)保護(hù)動(dòng)作的精準(zhǔn)效果幾乎是不可能的。另外，這種差動(dòng)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(wèn)題反映清晰、完整，可繞組匝間出現(xiàn)短路問(wèn)題時(shí)，輸出電流是無(wú)法遏止的，這就給保護(hù)裝置的靈敏程度大大減分。

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

首先，利用無(wú)功就地補(bǔ)償方案的變壓裝置，其低壓側(cè)位置會(huì)安裝電容器組，如果低壓測(cè)出口部位產(chǎn)生差動(dòng)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(huì)令整體保護(hù)動(dòng)作出現(xiàn)延遲。

其次，對(duì)于一些大型變壓器，當(dāng)內(nèi)部產(chǎn)生技術(shù)故障時(shí)，在電感和電容諧振狀態(tài)下會(huì)加大短路電流中的諧波含量，很容易導(dǎo)致二次諧波制動(dòng)的應(yīng)對(duì)動(dòng)作緩慢現(xiàn)象。對(duì)于此類(lèi)問(wèn)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(dòng)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(guò)1.3，這種情況下涌流的最小二次諧波含量將不超過(guò)百分之十，這就引起保護(hù)動(dòng)作的錯(cuò)誤回應(yīng)。針對(duì)我國(guó)目前變壓器的工作條件觀察，其勵(lì)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(guó)計(jì)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(lái)，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(shí)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(shí)間不長(zhǎng)，但它對(duì)頻域局部化特性的開(kāi)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(hào)變化活動(dòng)的主體特征形式，利用基體的平移和伸縮動(dòng)作，可以自行完成對(duì)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(hào)和各類(lèi)微弱信號(hào)。在時(shí)頻局部化特征的環(huán)境下，小波變換對(duì)暫態(tài)信號(hào)的清楚反映和準(zhǔn)確計(jì)算，將有助于全面提高變壓器保護(hù)動(dòng)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(lèi)型更加錯(cuò)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(dòng)檢測(cè)和診斷識(shí)別的工具，爭(zhēng)取將不必要的考察時(shí)間節(jié)省下來(lái)，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(kāi)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(zhuān)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(shí)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(duì)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(shí)特征不強(qiáng)的工作，專(zhuān)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(kāi)發(fā)活動(dòng)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(zhuān)業(yè)化規(guī)模改革的必然趨勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)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(jì)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(hào)驗(yàn)證方案，將一系列新型的測(cè)量方式集中管理起來(lái)，對(duì)于整體結(jié)構(gòu)保護(hù)水平的提升具有很高的利用價(jià)值。我國(guó)現(xiàn)下已經(jīng)開(kāi)始對(duì)這類(lèi)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(guò)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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