变压器在线监测技术以及发展趋势探寻

 引言：伴随着在我国高新科技和经济发展的飞速发展，在我国的电力工程工作获得了快速的发展趋势。但此外，大家生活品质提升和经济发展的发展趋势也给國家供电系统机器设备的运作可信性明确提出了更高的规定。做为供电系统中的至关重要机器设备，其运作的优劣危害全部供电系统运作的品质，因而电力企业要增加对变压器的高度重视水平，将变压器的在线监测和确诊技术做为重中之重的科学研究攻关项目，只能保证了变压器的平稳、安全性运作，才可以降低供电系统安全事故的产生，进一步确保供电系统的运作。文中重中之重叙述了变压器在线监测技术的基本原理和发展趋势现况，并对其的发展趋向干了简易简述。

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 1变压器在线监测技术的基本原理

 变压器初期常见故障的特点气体是油中的一氧化碳和氡气，他们关键是变压器内的有机化学绝缘层材料和变压器油伴随变压器运作時间的提升并在热和电的长期性功效下脆化、溶解造成的，与他们一起造成的气体也有二氧化碳和氮化合物气体，这种气体大部分全是融解在变压器油中。变压器的原理是变压器油中的特点气体根据与变压器本身立即相接的控制器內部的渗入膜可选择性地进到到气体探测器中，并根据与控制器內部固态电池和气体中co2产生化学变化来造成一个与化学反应速率成占比的輸出电子信号，再历经整流器变大輸出电子信号和溫度赔偿电子信号后，最终在设备显示器内以体积分数值μl/l方式向技术工作人员显示信息[1]。在其中，控制器是无源元件，无旋转一部分，都不需一切实验试剂或其他原材料，其所必须的然料是特点气体。

 渗入膜的可选择性及固态电池对氡气、一氧化碳、乙炔气体和丁二烯的比较敏感水平各自是100%、（

 18±3）%、（8±2）%、（1.5±0.5）%，因此显示信息值与dga的关联是：显示信息值=h2（dga）×100%+co（dga）×18%+c2h2（dga）×8.5%+c2h4（dga）×1.5%。而变压器在线监测设备关键是根据对显示信息值是不是与基准线速度相偏移的检测来预测分析变压器是不是将存有常见故障初期。因此，该设备具备可以信赖、安裝便捷、维护保养量小等优势。

 2.变压器在线监测技术现况

 变压器在线监测技术包含：油中融解气体测量与剖析(dga），局部放电(pd)及光纤线温度测量、变压器铁芯接地装置、防水套管物质、有载电源开关的断路器损坏等技术。

 2.1油中融解气体测量与剖析

 根据检测明确特点气体，油中融解气体剖析已被证实对发觉油变变压器內部自限性疾病常见故障非常合理和靠谱。安裝油中特点气体控制器可以开展持续检测，可检测到初期的自限性疾病常见故障预兆，进而有利于客户尽量采用恰当的维修对策，但该方式对突发常见故障反映并失灵。目前的dga技术可以明确气体的种类、浓度值、发展趋势及气体的造成速度，油中融解气体的转变速度在分辨常见故障发展趋势严重后果层面很有实用价值。

 现阶段就世界各国技术专业技术来讲，变压器油色谱分析在线监测设备从检测作用上分成两大类。第一类归属于判定检验，即根据检验单一成分或2种成分来检测变压器的运行情况[2]。第二类归属于定量分析检验，即对油中多组分的气体开展分离出来检验。因为判定检验无法融入电力工程高精密的检验规定，现阶段已逐渐被定量分析检验替代。在定量分析检验中，重要技术关键集中化在油气分离器和气体含水量检验2个层面。

 气体分离出来的技术关键选用的是动态性顶空(吹扫—收集)除气和渗入膜除气(包含独特生产加工的虹吸式孔状膜和陶瓷膜)；气体含水量检验层面现阶段关键有气象色谱仪和根据红外消化吸收基本原理的光声(光谱仪固态电池盒)。现阶段，运用较为广泛和合理的是气象色谱仪技术，而光谱仪技术归属于较为最前沿的检验技术，未获得一致性的认同和营销推广[3]。

 2.2局部放电

 pd不但是绝缘层脆化的状况和定性分析，并且是促进绝缘层脆化的一个关键要素，故必须开展pd在线监测。科学研究说明：高压变压器在工作频率下长期性运作使用寿命的长度两者之间绝缘层中有没有pd息息相关，即pd越弱，则一切正常运作的使用寿命越长。另外，在线监测pd可立即防止或发觉突发常见故障，这都是其好于dga的重要。

 目前pd免费在线测量方式关键有电火花测量和超音波测量，最近世界各国又出現了甚高频(vhf)、超高频率(uhf)测量等方式，但在其中运用最普遍、技术最完善的则是根据线下测量规范iec270(或iec60270)的电火花测量方式。运用电火花测量方式的系统软件各有不同，其关键差别取决于罗高夫斯基控制器的放置部位、系统软件的检验频段、抗单脉冲型影响方式等层面，而在数据收集、信号分析及显示信息上并无很大差别。

 现阶段中国pd在线监测系统软件的水准和海外较为贴近，基础应用嵌式控制器，不需更改变压器的布线，这一点遭受了客户的热烈欢迎。

 武汉市髙压研究室研发的pd系统软件，选用网络带宽为10～1000khz的电流传感器，从防水套管末屏、中性点及变压器铁芯等电线接头处藕合差分信号，构成均衡对以清除外地人单脉冲影响，另外得到局部放电单脉冲幅度值及频次。华东理工大学科学研究的byt型pd系统软件，测量频段为40khz～2mhz，在每相髙压防水套管基座及防水套管末屏处各自安裝“一大一小”2路控制器，系统软件根据辨别2路差分信号的旋光性来定项藕合变压器內部的pd数据信号，进而合理抑止外地人影响。

 变压器局部放电在线监测的敏感度一般为1000pc左右，高过线下下的变压器原厂实验标准值。因此，目前系统软件关键根据pd的长期性发展趋向对变压器绝缘层情况开展剖析，而不彻底依据一次的单一测量值。除此之外，还可运用局部放电椭圆形图、二维谱图、三维谱图等对局部放电的种类开展剖析。

 2.3别的测量技术

 可以根据对变压器变压器铁芯接地装置电流量开展在线监测，为此分辨变压器变压器铁芯是不是出現多一点接地装置常见故障。ge企业制造的ltc-map系统软件可在线监测变压器有载变压电源开关的情况及测量防水套管的介电损耗等，但没法保持对变压器油中微水、绕阻溫度遍布(决策绕阻最网络热点溫度)以及纸绝缘层的脆化参数(如糠醛)等的在线监测。现阶段世界各国都会积极推进新技术。

 变压器在线监测科学研究发展趋向及研究内容

 ①仪器设备上：发展趋势了电子光学元器件如分紅气体解析器，红外气体解析器的特性是能测量多种多样气体含水量。测量范畴宽，敏感度高精密高，回应快，可选择性优良可信性高，长寿命，能够保持持续剖析和自动控制系统。红外气体解析器的原理根据吸光度基本定律，从物理学特点上能够区划为不光度计型、光度计型、傅立叶红外型及其根据微机电工程系统软件技术的小型红外气体解析器[4]。光度计型红外气体解析器是运用光度计系统软件从灯源传出的持续红外谱中分离出来单色光，使根据物质层的红外线光波长与被测成分的特点吸收光谱相符合而开展测量的。不光度计型红外气体解析器（ndir）指灯源传出的持续红外谱所有根据固定不动薄厚的带有被测混和气体的气体层。因为被测气体的含水量不一样，消化吸收固定不动红外线的动能就不一样。

 ②基础理论专用工具上：模糊不清基础理论，神经网络算法，数据管理系统及深灰色基础理论在dga的剖析中常有运用。

 总而言之，在线监测技术是一项合理维护保养变压器平稳运作的技术，具备可以信赖、安裝便捷、维护保养量小、能减少维修维护保养成本费等优势。电力企业要在要求提升的规定下，有效、合理的应用在线监测技术，确保变压器的一切正常一切正常运作，才可以确保电力行业的一切正常运行，增加机械设备的使用期，维护保养电力行业的良好、身心健康发展趋势。