電力變壓器保護技術現狀及未來發展趨勢研究

摘 要：本文重點講述了電力變壓器的發展歷史以及我國目前電力變壓器保護技術現狀，并分析了對于電力變壓器保護技術的未來發展趨勢，為我國將來電力行業的進一步發展奠定了基礎。

關鍵詞：電力變壓器;保護技術;技術現狀;未來發展趨勢

我國隨著經濟的快速發展，電力行業也獲得了空前的發展，那么電力變壓器作為一個在電力傳輸過程中重要的保護器，對其進行有效的保護就顯得非常重要了。因為變壓器保護可以保證供電的質量，實現電力的穩定傳輸，而且變壓器性能的好壞直接影響了電力系統的工作效率。所以對于電力變壓器的保護應該要進一步加強，確保供電效率，這樣就可以更好的促進電力行業的發展。

一.電力變壓器發展簡史

在十九世紀七十年代末，亞勃落契科夫，作為一位著名的俄國物理學家在那個時候第一次研發發明了“電燭”，這個被稱為第一臺不閉合磁芯單相變壓器。它的工作原理主要是采用一個有兩個繞組的感應線圈，并且在邊上連接一個交流電源，然后調節感應線圈的電壓，調節的順序是從線圈的高壓處向低壓處調，最后使“電燭”供電。在這之后的六七年，同樣是發生在俄國的一位工程師烏薩金第一次呈現出了一個高壓變電裝置，這個裝置擁有即可以升高壓力又可以降低壓力的功能。

隨著交流電已經被大眾所使用，在十九世紀八十年代初，英國人吉布斯與法國人高蘭德在英國申請了一個專利，這個專利是真正涉及到感應線圈供電系統方面的，他們都叫它為“二次發電機”。但是在現實使用的過程中，可能是由于當時缺乏關鍵的技術，這個“二次發電機”在使用的過程中還是發現了各種各樣的問題，例如：開路鐵芯、線圈串聯等。對于出現這樣的問題，在當時就有人想辦法進行解決，他們是三個比較年輕的工程師，當時在匈牙利的一家工廠中，第一次提到變壓器這個詞語，并且他們對于“二次發電機”進行了一定的改進，就是將開路鐵芯改成了閉路鐵芯，并且把原邊的串聯線圈做成了并聯線圈，這就做成了在當時稱為單相殼式閉路鐵芯變壓器。

不管是高蘭德以及吉布斯創造的二次發電機，還是匈牙利工程師改進的單相殼式閉路鐵芯變壓器，他們都統一稱為變壓器。

二.電力變壓器保護技術現狀

我國電力行業發展非常迅速，那么在電力變壓器的保護上肯定也是下了不少的功夫，所以目前，對于電力變壓器的保護方法以及措施都是非常多的，在電力行業工作的技術人員就可以對要保護的變壓器進行全面的調查以及對變壓器保護想要達到什么樣的目的，那么就要合理的選擇相應的變壓器保護技術，來達到我們想要保護的目的。下面對于一些常見的變壓器保護技術進行簡單的論述：

（一）瓦斯保護

瓦斯在對電力變壓器的保護是通過保護變壓器的油箱來完成的。瓦斯保護的工作原理主要是在電力傳輸的過程中如果電力變壓器的油箱出現了比較小的問題時，會發生熱分解作用，熱分解的產生就會導致了瓦斯的形成，從而瓦斯會從油箱里面向外飄出來。在故障越來越劇烈，越來越嚴重的情況下，產生的大量瓦斯氣體會在油箱里面形成非常大的壓力，這些壓力足夠將電力變壓器里面的油液壓入到油枕里面，這樣就會在油箱里面形成相應的保護層，有了這個保護層之后，就可以起到對變壓器保護的作用，進而降低了故障對壓力變壓器帶來的損耗。從這里可以看出，瓦斯保護就是從壓力變壓器的內部形成一個保護層來保護變壓器的內部不在進一步遭到破壞，也就可以在很大程度上降低了故障進一步的加大。

（二）自動斷開保護

在電力系統中，也發現會安裝那些比較小型的壓力變壓器，這些微型的壓力變壓器常常用到的保護方式就是自動斷開保護。自動斷開保護的工作原理就是：采用這種保護技術對電力變壓器進行保護時，需要做到的是對于電路的連接是要比較簡單是，而且操作性非常強。但是電力行業發展非常迅速以及科技的不斷進步，那么對于電力變壓器的保護要求也越來越高，這就凸顯出了自動斷開保護技術在靈敏度方面存在許多的不足，因此，有關的工作人員就對自動斷開保護著一項技術的靈敏度方面進行多角度的研究以及改進，發現其配合瓦斯保護技術可以對電力變壓器起到很好的保護作用，最終可以實現電力變壓器能夠安全工作的目的。

（三）差動保護

對電力變壓器應用差動保護技術可以很好的對變壓器的內部非常多的故障進行有效出保護，其工作原理就是：在理想情況下，當變壓器是正常工作的狀態或者變壓器外部發生了故障問題時，它兩端的電流可以發現呈現出來的特點就是大小相等、方向相反，如果是出現了這樣的情況，那么差動保護技術是不工作的;差動保護技術開始工作的情況是在電力變壓器里面發生了一些故障問題，這個時候它兩端的電流呈現出來的特點就是大小相等、方向相同，如果電流呈現這樣的特性之后被差動保護技術裝置檢測到相應的信號，那么其就會開始工作，將電力變壓器保護起來，不讓其故障進一步變的更加嚴重。從這里可以看出，差動保護技術對于電力變壓器的內部許多的故障問題都可以進行有效的保護起來，而且這個技術整體安裝的操作也是非常簡單的，所以目前電力系統中應用差動保護技術來對電力變壓器進行保護的使用越來越廣泛。然而，這種保護技術雖然操作簡單但是在使用的過程中還是發現有些問題，舉個例子：如果電力變壓器的外部出現了故障，這就會使電流變得不平衡，從而會使差動保護技術產生誤動，由于存在這樣的問題，使差動保護技術裝置不能同時具備較好的靈敏度與可靠性。

（四）過勵磁保護

在電力變壓器中存在有升壓變壓器，對于升壓變壓器的保護應用到的保護技術就是過勵磁保護技術，這項技術的工作原理也是比較簡單的，就是在電力傳輸的過程中觀察電流頻率或者電壓有沒有發生變化進而判斷有沒有故障產生。說的簡單一點，就是當電路中的勵磁電流突然變大時，就會使升壓變壓器的內部過熱，從而對金屬元件造成損耗。因此，對于這樣的情況，即當變壓器內部的電流頻率或者電壓突然之間就變大了，就會促使過勵磁保護技術裝置執行自動斷開操作，從而達到保護變壓器目的。

（五）過電流保護

跟過勵磁保護技術不一樣的是過電流保護技術是應用在降壓變壓器上的。過電流保護技術的工作原理是非常簡單的一個，就是在電力傳輸的過程中依據電力變壓器的額定數據來選擇相應的保護方法以及手段來對變壓器進行有效的保護。

（六）計算機保護

近幾年來，我國的計算機技術以及通信網絡發展非常迅速，所以在電力變壓器保護中應用計算機技術以及網絡，使電力變壓器的保護起到不錯的效果。在變壓器保護中應用計算機保護技術主要是可以遠程控制以及監測變壓器的工作情況，這樣就可以更加方便、更加容易發現變壓器出現的問題，進而可以及時采取有效的措施來對變壓器進行保護，同時也為排除故障工作提供了有力的基礎。

三.電力變壓器保護技術未來的發展趨勢

在我國，隨著科技的不斷進步，伴隨著計算機、網絡等技術也得到了空前的發展，這就使我國逐漸向智能化以及自動化的方向發展。順應時代的發展步伐，電力行業的發展也應該逐漸走向數字化，使電力變壓器的保護逐漸由智能化以及自動化來控制，這樣就可以進一步使變壓器運行的更加穩定，使相關的工作技術人員在對電力變壓器進行故障檢測時變的更加容易，沒有以前檢測的那么困難，工作壓力減小，同時也可以使電力系統供電更加具有高效性與穩定性。對于電力變壓器應該采取分段智能監控的措施，這樣子就可以避免由于一個地方發生故障，而導致整個系統不能工作的情況，可以有效避免電力傳輸的過程中安全事故的發生。所以，在將來對于電力變壓器的保護應該將人工技術與智能檢修技術結合起來，這樣就可以達到對電力變壓器全面監測的要求，對我國整體用電質量的提高的非常有好處的。

參考文獻：

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作者簡介：

馬月光（1980-）男，漢族，本科學歷，江蘇海安人，中級工程師研究方向：超高壓變壓器設計