淺談變壓器保護在電力運行中的應(yīng)用研究

摘要：進入21世紀以來，我國的電力事業(yè)得到了空前的發(fā)展，特別是自1992年黨的十四大社會主義市場經(jīng)濟制度提出以后，我國電力行業(yè)更是得到了飛速的發(fā)展，電力行業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中國發(fā)揮越來越大的作用。

關(guān)鍵詞：變壓器保護 電力行業(yè) 電力運行 電力保護 變壓器應(yīng)用

在社會主義市場經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，電力行業(yè)為社會、經(jīng)濟的發(fā)展提供了越來越大的的推動力，因此電力行業(yè)成為廣大人民群眾關(guān)注的熱點產(chǎn)業(yè)，伴隨著電力事業(yè)的發(fā)展，隨之出現(xiàn)了一系列的問題出現(xiàn)，變壓器因作為電力安全運行的保護器而受到越來越多的重視。本文就是針對當(dāng)今變壓器在電力行業(yè)內(nèi)部中的現(xiàn)狀進行介紹，并在此基礎(chǔ)上提出當(dāng)今行業(yè)內(nèi)變壓器保護電力方面遇到的各種難題以及解決的對策和策略，旨在指出現(xiàn)狀、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，為變壓器更好的服務(wù)于電力行業(yè)提供一點參考依據(jù)。

1 變壓器保護在電力運行中堅持的設(shè)計原則

作為電力事業(yè)正常運行的安全可靠的重要組成部分，電力運行中的變壓器保護系統(tǒng)的主要作用就是保證電力運行的安全性和可靠性，并為電力事業(yè)減少內(nèi)院的損耗提供大量的能源節(jié)省，最大程度上提高電力運行系統(tǒng)的安全和可靠性，為廣大的用戶提供安全連續(xù)的用電。

當(dāng)今行業(yè)內(nèi)部采用的變壓器保護大多數(shù)是以數(shù)字式的為主，變壓器數(shù)字保護系統(tǒng)主要組成部分分為三個方面：變壓器對于電壓的保護，變壓器對于電流的保護，以及變壓器對于非電量的保護。66千伏電壓以及66千伏電壓以下的變電站或者發(fā)電站多采用變壓器數(shù)字保護系統(tǒng)。變壓器數(shù)字保護系統(tǒng)的核心是以CPU管理模塊為主，運用微機處理技術(shù)，從而使得變壓器數(shù)字保護系統(tǒng)能夠高效安全的運作。

比如，嵌入式微機處理器技術(shù)的運用大大的提高了電力變壓器的數(shù)據(jù)處理和邏輯運算的能力，從而使得該系統(tǒng)能夠具有超強的信息儲備能力，也使變壓器數(shù)字保護系統(tǒng)能夠更大力的運用到電力事業(yè)當(dāng)中，更好的為電力實業(yè)服務(wù)。

2 變壓器保護對于電力運行的重要性

電力事業(yè)不斷發(fā)展，變壓器在電力傳輸方面發(fā)揮的作用也是與日俱增，如何合理高效的使用變壓器已經(jīng)成為當(dāng)今電力行業(yè)內(nèi)部一個重要的問題。

在電力傳輸過程中，一個好的變壓器能夠通過調(diào)節(jié)輸出電壓，從而使得輸出電流發(fā)生變化，在傳輸同樣距離的電力時，能夠更好的減少電力的損耗，降低傳送過程中的浪費，節(jié)約成本。反之，一個配置不恰當(dāng)?shù)淖儔浩?，在電力運行中就不能很好的起到保護作用，在電力的傳輸過程必定會增加額外的損耗，同時也會使得電力傳送的成本大大的提高。因此，變壓器在電力運行中起著至關(guān)重要的作用。

所以，電力行業(yè)的安全運行也就成為社會的關(guān)注焦點，因此變壓器在電力運行中的保護作用也就日益顯得重要起來。變壓器的主要工作原理就是升高電壓，使得在傳輸過程中線路上的電流減小，從而減小了電力傳送過程中的電力損耗，節(jié)約能源從而節(jié)約成本，使得遠距離傳送電力更為經(jīng)濟和方便。

3 變壓器保護系統(tǒng)在電力運行中的特點

根據(jù)目前的市場調(diào)查得知，當(dāng)前業(yè)內(nèi)采用的變壓器保護系統(tǒng)多是通過圖形化界面技術(shù)的編輯來實現(xiàn)的，這種邏輯具有可編程的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，，因此能夠滿足電力事業(yè)部門對于電力保護的變壓器的要求。

該變壓器保護系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

第一，該保護措施具有完善的保護功能。電力運行系統(tǒng)中的各種變壓器都可以起到順利保護的作用；該保護系統(tǒng)能夠適當(dāng)?shù)目s短產(chǎn)品的開發(fā)周期，能夠加快產(chǎn)品的進一步拓展；該系統(tǒng)在升級時，通過修改部分軟件的功能就能順利的進行，而不用改變?nèi)魏喂δ芙M成，由此可以使變壓器保護系統(tǒng)的各種功能簡單、靈活、可靠完美的有機的結(jié)合在一起，使得產(chǎn)品品質(zhì)得到提高更加具有可信賴性；該系統(tǒng)具有很高的可靠性。該變壓器安全保護系統(tǒng)具有比較高的抗干擾性，可靠性能也有所提高。

第二，該系統(tǒng)設(shè)計方面具有機電一體化的特點。具有遙測、遙控、遙信等等不同的功能，該系統(tǒng)在操作層面更加的人性化和透明化。變壓器保護系統(tǒng)在電力運行操作的人機界面操作性更強，更加的清晰易懂，操作管理人員可以遠程進行人機對話操作，更加便于管理控制人員的控制和巡檢?，F(xiàn)在的變壓器保護系統(tǒng)也不再是以前傳統(tǒng)的封閉式管理方式，而是更加的透明化。

4 系統(tǒng)硬件在變壓器保護系統(tǒng)中的應(yīng)用

變壓器保護系統(tǒng)在電力運行之中發(fā)揮重要的的作用，該變壓器保護系統(tǒng)的硬件主要有漢化顯示器、信號指示燈、鍵盤等等各方面組成，為保證給系統(tǒng)在環(huán)境好于不好中都能有很高的可靠性，就必須要求電腦的機箱具有更高的放水、防震、防塵等等功效，最大程度的保障在各種惡劣換將中都能正常的運行。

4.1 交流組件在電力運行變壓器保護系統(tǒng)中的重要作用

交流組件主要可以分為兩部分，電壓輸出部分和電流輸出部分，輸出電壓在通過變壓器以后就會自動調(diào)節(jié)改變其電壓的大小使其符合傳輸?shù)囊蟆Ｍ?，?dāng)輸出電壓經(jīng)過變壓器得到改變以后，電路中的電流大小也會發(fā)生相應(yīng)的改變，從而在傳輸過程中減少損耗，減少長距離輸電等的成本。

例如：在輸出電壓為輸入變壓器以前電壓為200伏

特，但其已經(jīng)過變壓器回路中的電壓將會變成6伏特左右，使其線性服務(wù)范圍在0.4～120伏特之間。此外，電流變換器和并聯(lián)電阻又構(gòu)成了影響電流變化的各種因素。

4.2 微機保護技術(shù)應(yīng)用到了變壓器保護系統(tǒng)中

同時，數(shù)字技術(shù)以及微機保護技術(shù)的應(yīng)用也不斷地應(yīng)用到了變壓器保護系統(tǒng)中，比如，微機系統(tǒng)中CPU組件的構(gòu)成，在電力運行變壓器保護系統(tǒng)中主要由中央處理器CPU、隨機存儲器、只讀內(nèi)存以及閃存等設(shè)備組成該系統(tǒng)。該微機保護系統(tǒng)當(dāng)中具有高性能的微處理器和容量很大的隨機存儲器，可以保證系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)和存儲的安全。

除此之外只讀內(nèi)存和閃存的應(yīng)用，使得該系統(tǒng)中保護CPU的功能大大的提高，從而具有了很強的數(shù)據(jù)處理和記錄能力，對于出現(xiàn)的各種復(fù)雜的故障不僅能夠進行處理，而且可以自動的記錄各種大量的故障數(shù)據(jù)。微機保護集測量、控制、監(jiān)視、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術(shù)產(chǎn)品，是構(gòu)成智能化開關(guān)柜的理想電器單元。

微機保護是用微型計算機構(gòu)成的繼電保護，是電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展方向，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度，微機保護裝置硬件包括微處理器（單片機）為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等。這樣采用微機保護可以使得記錄事件的書目不少于40次，由此確保系統(tǒng)的信息不回因為突然斷電等意外情況而丟失。

4.3 護系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集組件

可靠性極高的14位精度的AVD轉(zhuǎn)換器和多路開關(guān)的濾波回路組成了變壓器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)可靠的數(shù)據(jù)可以得知：AVD轉(zhuǎn)換器采用是由采樣保持同步和同步電路兩部分組成的最新內(nèi)芯，因此具有準換速度快、采樣誤差小、功率消耗小和高穩(wěn)定性的特點。除此之外，變壓器保護的測量子系統(tǒng)采用了測量精度達到24位的采樣芯片，并且不用任何軟件的輔助就能順利的解決頻率誤差等各種誤差曾大的問題。

變壓器保護系統(tǒng)中的開關(guān)以及輸入和輸出部分，在該電力運行變壓器保護系統(tǒng)中有16個開關(guān)預(yù)設(shè)在CPU模件之中，在其中有外部輸出開關(guān)10個，這些外部開關(guān)主要為系統(tǒng)提供專用的穩(wěn)定在24v的電源電壓，除此之外還有一個專供GPS使用的開關(guān)，剩余的5個開關(guān)主要用在監(jiān)視器監(jiān)視保護變壓器保護系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)。

變壓器保護系統(tǒng)中的時鐘回路設(shè)置，在電力運行的變壓器保護系統(tǒng)中安裝上具有時鐘回路設(shè)施的硬件，能夠更加高效充分的利用精度高的時鐘芯片，就能更好的接收GPS的脈沖信號，保證電力運行變壓器保護系統(tǒng)工作的及時性和準確性。

4.4 電力運行系統(tǒng)中變壓器保護的跳閘組件模塊

該模塊又可以分為邏輯繼電器和跳閘繼電器兩種。變壓器保護系統(tǒng)當(dāng)中的跳閘組件。該模件又主要由邏輯繼電器盒跳閘繼電器兩部分組成。邏輯繼電器是一種廣泛應(yīng)用于自動系統(tǒng)中的程控電子器。

邏輯繼電器由CPU模件直接驅(qū)動，是一種作用于調(diào)合閘的出口的中間繼電器，一般情況下邏輯繼電器的負電源應(yīng)該處于經(jīng)常性的封閉狀態(tài)，在這種情況下就能有效地防止早電力運行過程中由于開關(guān)的損壞造成的變壓器的損壞，從而減少不必要的損失和采取一些不必要的保護動作。

跳閘繼電器：跳閘繼電器是各類操作回路繼電器構(gòu)成的集合體，跳閘繼電器包括了跳閘位置繼電器（TWJ）、合閘繼電器（TIWJ）、手動跳閘繼電器（STJ）、跳閘保持繼電器（TBJ）、合閘保持繼電器（HBJ）等等。其中合閘繼電器的保持電流一般分為兩類：分別是0.5A和1～4A。跳閘保持繼電器當(dāng)中的保持電流組成部分的應(yīng)用，避免了調(diào)合閘參數(shù)變化之后需要更換相應(yīng)繼電器等不必要的麻煩。

5 結(jié)語

通過以上的關(guān)于電力運行中變壓器保護的左右的論述，可以看出在當(dāng)今飛速發(fā)展的電力行業(yè)當(dāng)中，變壓器安全保護系統(tǒng)在電力安全、電力傳輸、電力能耗等方面的巨大功能。

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