智能變壓器基本概念(參考版)
2025-06-28 02:48本頁(yè)面
【正文】 我國(guó)變壓器行業(yè)要加快研發(fā)速度，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)智能變壓器的自主生產(chǎn)，為我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)貢獻(xiàn)最大的力量。在未來(lái)的幾年內(nèi)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速的放緩，國(guó)家有可能放緩智能電網(wǎng)的建設(shè)。智能變壓器是智能電網(wǎng)的核心設(shè)備，正是由于智能變壓器技術(shù)的不斷完善才能夠推進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)。并且，通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)，智能電網(wǎng)的有著較好的自動(dòng)資源優(yōu)化能力，對(duì)推進(jìn)節(jié)約用電有著積極的作用。隨著人類進(jìn)入信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)逐漸得到普及應(yīng)用，傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)變革，智能電網(wǎng)就是依托于現(xiàn)代信息技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的。智能變壓器的出現(xiàn)，對(duì)于電網(wǎng)建設(shè)來(lái)說(shuō)具有里程碑式的意義。因此，電網(wǎng)建設(shè)使關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要一環(huán)。現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展離不開電力。另外，在研發(fā)方向上，韓克俊建議有實(shí)力的電力設(shè)備制造商將變壓器智能化和特高壓放在同等的位置，加大在人財(cái)物方面的投入，嚴(yán)格按照國(guó)家電網(wǎng)公司的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā)。以中國(guó)電力技術(shù)裝備有限公司為例，其所屬的山東電力設(shè)備有限公司作為傳統(tǒng)變壓器生產(chǎn)商，已經(jīng)在開展變壓器智能化關(guān)鍵技術(shù)研究上邁出很大一步，并建立了相應(yīng)的檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)。而且每個(gè)設(shè)備生產(chǎn)商都按照自己的設(shè)想去研制和生產(chǎn)智能變壓器，會(huì)導(dǎo)致變壓器無(wú)法聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，不能形成統(tǒng)一智能電網(wǎng)?！睒?biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一是智能化研發(fā)前提韓克俊主張，在變壓器智能化研發(fā)期間，首先要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?；诙卧O(shè)備的壽命因素模型和部件權(quán)重分析，綜合元器件選型、部件冗余和自檢、智能組件狀態(tài)檢修、易損部件的維修和備件更換機(jī)制進(jìn)行長(zhǎng)壽命智能組件的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。韓克俊表示，“我們采用元器件應(yīng)力分析法研究智能組件損壞機(jī)理，結(jié)合統(tǒng)計(jì)法和圖表分析法對(duì)智能組件各部件的失效率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析?！表n克俊說(shuō)，“按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)和要求二次設(shè)備只有5~8年的壽命，但是變壓器的壽命是30年(最新要求是40年)，怎樣提高智能組件的壽命也是我們要克服的主要困難。因此，韓克俊認(rèn)為：“在智能變壓器研發(fā)上要打破傳統(tǒng)的一二次廠家的分工，綜合一二次設(shè)備廠商的優(yōu)勢(shì)，并開展變壓器基礎(chǔ)理論的研究，才能提高變壓器的智能化水平和技術(shù)實(shí)力?！敝悄芙M件可靠性待解由于傳統(tǒng)一二次分工太明確，導(dǎo)致一二次設(shè)備廠商對(duì)彼此技術(shù)不了解，不能獨(dú)立完成智能組件的開發(fā)。另外，韓克俊表示，智能變壓器是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電能在不同電壓等級(jí)傳遞的重要設(shè)備，其狀態(tài)監(jiān)測(cè)、自診斷和控制都需要大量信息進(jìn)行處理。而根據(jù)變壓器智能化要求，要實(shí)現(xiàn)功能一體化，需要對(duì)傳感器和變壓器進(jìn)行集成，各個(gè)功能的智能組件也需要在安全可靠前提下進(jìn)行集成，減少占地面積和工程造價(jià)。智能化需要多種技術(shù)融合據(jù)介紹，變壓器智能化涉及多方面技術(shù)，但主要包括傳感器技術(shù)、集成技術(shù)、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)以及信息技術(shù)?！白儔浩髦悄芑瘧?yīng)具備測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、信息互動(dòng)化等重要具體特征。2012425 17:54:29智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)一次設(shè)備的智能化提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。選擇變壓器智能化路徑北極星電力信息化網(wǎng) 冷卻系統(tǒng)控制箱冷卻系統(tǒng)控制箱一般需采集油頂層溫度、繞組熱點(diǎn)溫度和負(fù)載電流的大小以及變壓器斷路器的通斷狀態(tài)，可以以模擬量的形式輸入或以無(wú)源干接點(diǎn)的方式輸入。 有載開關(guān)控制有載開關(guān)的自動(dòng)控制通常需要采集變壓器二次側(cè)出口電壓，線路中負(fù)載電流以及有載開關(guān)的當(dāng)前分接位置。目前由于成本較高，只有極少數(shù)變壓器上采用該設(shè)備，是變壓器運(yùn)行的非主要保護(hù)器件之一 電流互感器變壓器電流互感器分為測(cè)量級(jí)和保護(hù)級(jí)，主要測(cè)量通過(guò)變壓器線端或變壓器繞組的電流。吸濕器的作用是防止空氣中的潮氣進(jìn)入儲(chǔ)油柜。是變壓器有載開關(guān)運(yùn)行的主要保護(hù)器件之一 電吸濕器吸濕器是儲(chǔ)油柜的配套除濕裝置，安裝在變壓器油箱壁上。它們是變壓器運(yùn)行的主要保護(hù)器件之一。 充氮滅火裝置控制屏是滅火裝置的控制部件，安裝在用戶的控制室，它能接收火探測(cè)器、關(guān)閉閥和氣體繼電器發(fā)出的信號(hào)并控制滅火箱進(jìn)行排油和注氮一系列滅火動(dòng)作完成，同時(shí)顯示滅火裝置的工作狀態(tài)。 套管監(jiān)測(cè)儀主要在線監(jiān)測(cè)變壓器套管的電容和介損。但是由于對(duì)氣體在線監(jiān)測(cè)儀價(jià)格、運(yùn)行壽命及運(yùn)行過(guò)程中的維護(hù)方面的考慮，目前只有部分大型變壓器上增加氣體在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，是變壓器運(yùn)行的非主要保護(hù)器件之一。使用戶可以在控制室或其它更遠(yuǎn)的地方了解變壓器儲(chǔ)油柜的油位狀態(tài)。是變壓器運(yùn)行的主要保護(hù)器件之一。 壓力繼電器由于受安裝位置和安裝數(shù)量以及壓力釋放器本身的動(dòng)作原理的限制，在變壓器發(fā)生快速故障時(shí)，不能非常有效的對(duì)油箱進(jìn)行保護(hù)。 壓力釋放器壓力釋放閥是變壓器的壓力保護(hù)裝置，安裝在變壓器油箱的頂部，當(dāng)由于故障引起油箱內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，壓力釋放閥開啟，將油箱內(nèi)的油噴出以釋放壓力防止油箱爆裂，同時(shí)壓力釋放閥的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作發(fā)出跳閘信號(hào)使變壓器停止運(yùn)行。使用戶可以在控制室或其它更遠(yuǎn)的地方了解變壓器油頂層溫度。主要用來(lái)啟停冷卻系統(tǒng)，同時(shí)可以向控制室發(fā)出報(bào)警和跳閘信號(hào)。 繞組溫度計(jì)繞組溫度計(jì)是用來(lái)測(cè)量變壓器繞組熱點(diǎn)溫度的。使用戶可以在控制室或其它更遠(yuǎn)的地方了解變壓器油頂層溫度。主要用來(lái)啟停冷卻系統(tǒng)，同時(shí)可以向控制室發(fā)出報(bào)警和跳閘信號(hào)。氣體繼電器作為變壓器的主保護(hù)，是變壓器運(yùn)行的核心保護(hù)器件。 氣體繼電器變壓器內(nèi)的慢性故障產(chǎn)生的氣體將匯集在氣體繼電器中，通過(guò)分析故障氣體的類型可判斷變壓器的內(nèi)部的故障類型?？刂葡涓鶕?jù)控制和執(zhí)行元件的不同，分為普通繼電保護(hù)式控制箱和PLC 可編程控制箱；根據(jù)冷卻裝置的種類和工作方式的不同，控制箱主要分為片散控制箱（控制對(duì)象為風(fēng)機(jī)，冷卻裝置為片散）、強(qiáng)油片散控制箱（控制對(duì)象為風(fēng)機(jī)和油泵，冷卻裝置為片散）、風(fēng)冷卻器控制箱（控制對(duì)象為風(fēng)冷卻器）和水冷卻器控制箱（控制對(duì)象為水冷卻器）。 冷卻系統(tǒng)控制箱由于變壓器的絕緣壽命主要受溫度影響，為了確保變壓器的油溫及繞組熱點(diǎn)溫度處于允許的范圍內(nèi)，在變壓器運(yùn)行過(guò)程中需自動(dòng)增加或減少冷卻設(shè)備。P
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