电力变压器保护技术现状及未来发展趋势研究

摘 要：本文重点讲述了电力变压器的发展历史以及我国目前电力变压器保护技术现状，并分析了对于电力变压器保护技术的未来发展趋势，为我国将来电力行业的进一步发展奠定了基础。

关键词：电力变压器;保护技术;技术现状;未来发展趋势

我国随着经济的快速发展，电力行业也获得了空前的发展，那么电力变压器作为一个在电力传输过程中重要的保护器，对其进行有效的保护就显得非常重要了。因为变压器保护可以保证供电的质量，实现电力的稳定传输，而且变压器性能的好坏直接影响了电力系统的工作效率。所以对于电力变压器的保护应该要进一步加强，确保供电效率，这样就可以更好的促进电力行业的发展。

一.电力变压器发展简史

在十九世纪七十年代末，亚勃落契科夫，作为一位著名的俄国物理学家在那个时候第一次研发发明了“电烛”，这个被称为第一台不闭合磁芯单相变压器。它的工作原理主要是采用一个有两个绕组的感应线圈，并且在边上连接一个交流电源，然后调节感应线圈的电压，调节的顺序是从线圈的高压处向低压处调，最后使“电烛”供电。在这之后的六七年，同样是发生在俄国的一位工程师乌萨金第一次呈现出了一个高压变电装置，这个装置拥有即可以升高压力又可以降低压力的功能。

随着交流电已经被大众所使用，在十九世纪八十年代初，英国人吉布斯与法国人高兰德在英国申请了一个专利，这个专利是真正涉及到感应线圈供电系统方面的，他们都叫它为“二次发电机”。但是在现实使用的过程中，可能是由于当时缺乏关键的技术，这个“二次发电机”在使用的过程中还是发现了各种各样的问题，例如：开路铁芯、线圈串联等。对于出现这样的问题，在当时就有人想办法进行解决，他们是三个比较年轻的工程师，当时在匈牙利的一家工厂中，第一次提到变压器这个词语，并且他们对于“二次发电机”进行了一定的改进，就是将开路铁芯改成了闭路铁芯，并且把原边的串联线圈做成了并联线圈，这就做成了在当时称为单相壳式闭路铁芯变压器。

不管是高兰德以及吉布斯创造的二次发电机，还是匈牙利工程师改进的单相壳式闭路铁芯变压器，他们都统一称为变压器。

二.电力变压器保护技术现状

我国电力行业发展非常迅速，那么在电力变压器的保护上肯定也是下了不少的功夫，所以目前，对于电力变压器的保护方法以及措施都是非常多的，在电力行业工作的技术人员就可以对要保护的变压器进行全面的调查以及对变压器保护想要达到什么样的目的，那么就要合理的选择相应的变压器保护技术，来达到我们想要保护的目的。下面对于一些常见的变压器保护技术进行简单的论述：

（一）瓦斯保护

瓦斯在对电力变压器的保护是通过保护变压器的油箱来完成的。瓦斯保护的工作原理主要是在电力传输的过程中如果电力变压器的油箱出现了比较小的问题时，会发生热分解作用，热分解的产生就会导致了瓦斯的形成，从而瓦斯会从油箱里面向外飘出来。在故障越来越剧烈，越来越严重的情况下，产生的大量瓦斯气体会在油箱里面形成非常大的压力，这些压力足够将电力变压器里面的油液压入到油枕里面，这样就会在油箱里面形成相应的保护层，有了这个保护层之后，就可以起到对变压器保护的作用，进而降低了故障对压力变压器带来的损耗。从这里可以看出，瓦斯保护就是从压力变压器的内部形成一个保护层来保护变压器的内部不在进一步遭到破坏，也就可以在很大程度上降低了故障进一步的加大。

（二）自动断开保护

在电力系统中，也发现会安装那些比较小型的压力变压器，这些微型的压力变压器常常用到的保护方式就是自动断开保护。自动断开保护的工作原理就是：采用这种保护技术对电力变压器进行保护时，需要做到的是对于电路的连接是要比较简单是，而且操作性非常强。但是电力行业发展非常迅速以及科技的不断进步，那么对于电力变压器的保护要求也越来越高，这就凸显出了自动断开保护技术在灵敏度方面存在许多的不足，因此，有关的工作人员就对自动断开保护着一项技术的灵敏度方面进行多角度的研究以及改进，发现其配合瓦斯保护技术可以对电力变压器起到很好的保护作用，最终可以实现电力变压器能够安全工作的目的。

（三）差动保护

对电力变压器应用差动保护技术可以很好的对变压器的内部非常多的故障进行有效出保护，其工作原理就是：在理想情况下，当变压器是正常工作的状态或者变压器外部发生了故障问题时，它两端的电流可以发现呈现出来的特点就是大小相等、方向相反，如果是出现了这样的情况，那么差动保护技术是不工作的;差动保护技术开始工作的情况是在电力变压器里面发生了一些故障问题，这个时候它两端的电流呈现出来的特点就是大小相等、方向相同，如果电流呈现这样的特性之后被差动保护技术装置检测到相应的信号，那么其就会开始工作，将电力变压器保护起来，不让其故障进一步变的更加严重。从这里可以看出，差动保护技术对于电力变压器的内部许多的故障问题都可以进行有效的保护起来，而且这个技术整体安装的操作也是非常简单的，所以目前电力系统中应用差动保护技术来对电力变压器进行保护的使用越来越广泛。然而，这种保护技术虽然操作简单但是在使用的过程中还是发现有些问题，举个例子：如果电力变压器的外部出现了故障，这就会使电流变得不平衡，从而会使差动保护技术产生误动，由于存在这样的问题，使差动保护技术装置不能同时具备较好的灵敏度与可靠性。

（四）过励磁保护

在电力变压器中存在有升压变压器，对于升压变压器的保护应用到的保护技术就是过励磁保护技术，这项技术的工作原理也是比较简单的，就是在电力传输的过程中观察电流频率或者电压有没有发生变化进而判断有没有故障产生。说的简单一点，就是当电路中的励磁电流突然变大时，就会使升压变压器的内部过热，从而对金属元件造成损耗。因此，对于这样的情况，即当变压器内部的电流频率或者电压突然之间就变大了，就会促使过励磁保护技术装置执行自动断开操作，从而达到保护变压器目的。

（五）过电流保护

跟过励磁保护技术不一样的是过电流保护技术是应用在降压变压器上的。过电流保护技术的工作原理是非常简单的一个，就是在电力传输的过程中依据电力变压器的额定数据来选择相应的保护方法以及手段来对变压器进行有效的保护。

（六）计算机保护

近几年来，我国的计算机技术以及通信网络发展非常迅速，所以在电力变压器保护中应用计算机技术以及网络，使电力变压器的保护起到不错的效果。在变压器保护中应用计算机保护技术主要是可以远程控制以及监测变压器的工作情况，这样就可以更加方便、更加容易发现变压器出现的问题，进而可以及时采取有效的措施来对变压器进行保护，同时也为排除故障工作提供了有力的基础。

三.电力变压器保护技术未来的发展趋势

在我國，随着科技的不断进步，伴随着计算机、网络等技术也得到了空前的发展，这就使我国逐渐向智能化以及自动化的方向发展。顺应时代的发展步伐，电力行业的发展也应该逐渐走向数字化，使电力变压器的保护逐渐由智能化以及自动化来控制，这样就可以进一步使变压器运行的更加稳定，使相关的工作技术人员在对电力变压器进行故障检测时变的更加容易，没有以前检测的那么困难，工作压力减小，同时也可以使电力系统供电更加具有高效性与稳定性。对于电力变压器应该采取分段智能监控的措施，这样子就可以避免由于一个地方发生故障，而导致整个系统不能工作的情况，可以有效避免电力传输的过程中安全事故的发生。所以，在将来对于电力变压器的保护应该将人工技术与智能检修技术结合起来，这样就可以达到对电力变压器全面监测的要求，对我国整体用电质量的提高的非常有好处的。

参考文献：

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[2]孙玉胜，刘涛，董宇，等.电力变压器差动保护研究现状与发展趋势[J].电工电气，2016（12）：1-6.

[3]胡海平.探讨电力变压器保护技术的发展现状与趋势[J].通讯世界，2013（21）：71-72.

作者简介：

马月光（1980-）男，汉族，本科学历，江苏海安人，中级工程师研究方向：超高压变压器设计