淺談變壓器在線(xiàn)監測技術(shù)

隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力事業(yè)迅速增長(cháng)，裝機容量和電網(wǎng)規模日益增大，人們對電力系統中設備的運行可靠性的要求不斷提高，在現代電力設備的運行和維護中，電力變壓器不僅屬于電力系統中最重要的和最昂貴的設備之列，而且是導致電力系統事故最多的設備之一，它的故障可能對電力系統和用戶(hù)造成重大的危害和影響。因此國內外一直把電力變壓器在線(xiàn)檢測與診斷技術(shù)作為重要的科研攻關(guān)項目，現今大多數運用的技術(shù)有局部放電法，和變壓器油色V分析法等。

一、變壓器在線(xiàn)監測研究現狀

(一)變壓器局部放電(PD)在線(xiàn)監測

1.原理：變壓器故障的主要原因是絕緣損壞，在故障前有局部放電產(chǎn)生，且伴隨下列信號：電流脈沖，電波、超聲波，C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO等氣體，光信號，超高頻電磁波。對上述五種信號進(jìn)行測量，可以確定變壓器內部局部放電的嚴重程度。因此五種信號的監測都有人研究。在這些檢測方法中，電流脈沖法是最靈敏的。但是變電站現場(chǎng)電信號的干擾也是比較大的，因此采用常規的電流脈沖法，很難進(jìn)行測量。超聲波法及油中氣體分析法現場(chǎng)干擾較少，但超聲波法靈敏度低，對于那些深藏在絕緣內部的放電往往檢測不到。同時(shí)超聲波信號的傳播時(shí)延大多是用電流脈沖信號觸發(fā)計時(shí)器來(lái)獲得。在現場(chǎng)使用時(shí)，局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號，往往淹沒(méi)于高的干擾脈沖之中而無(wú)法分辨，難以觸發(fā)計時(shí)器工作，從而導致監測系統作出錯誤的判斷。

2.方法：(1)差動(dòng)平衡法：比較進(jìn)入測量系統的兩個(gè)信號，一個(gè)來(lái)自中性點(diǎn)傳感器，另一個(gè)來(lái)自變壓器鐵芯接地傳感器。當變壓器內部產(chǎn)生局部放電信號，它在變壓器中性點(diǎn)及鐵芯接地傳感器上，產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的電流脈沖。而當變壓器外部存在干擾信號時(shí)，他在這兩個(gè)傳感器上產(chǎn)生的電流脈沖方向相同，適當選擇頻率，對這兩個(gè)電信號進(jìn)行比較，就可以對電暈干擾加以抑制。(2)超聲波檢測法：利用超聲波傳感器，在變壓器外殼上檢測局部放電產(chǎn)生的聲信號。一方面當變壓器內部發(fā)生局部放電時(shí)，所產(chǎn)生的電流脈沖信號就被檢測到，另一方面分布在油箱壁上的幾個(gè)超聲波傳感器也會(huì )檢測到聲波信號。但它要比電脈沖延遲某個(gè)時(shí)間，根據這個(gè)延遲時(shí)間，就能確定傳感器和放電發(fā)生點(diǎn)之間的距離，從而確定放電點(diǎn)的位置。(3)電氣定位法：利用超聲波傳播的方向和時(shí)間以及放電脈沖在繞組中的傳輸過(guò)程來(lái)確定放電位置的定位方法。

(二)變壓器油中溶解氣體(DGA)在線(xiàn)監測

用油中溶解氣體氣相色譜分析判斷變壓器內部故障：

1.原理：油浸電力變壓器中主要絕緣材料是變壓器油和絕緣油紙。這兩種材料在放電和熱作用下，會(huì )分解產(chǎn)生各種氣體。而變壓器內部故障都伴隨著(zhù)局部過(guò)熱和局部放電的現象，使油或紙或油和紙分解產(chǎn)生C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO和CO2等氣體。當故障不太嚴重，產(chǎn)氣量較少時(shí)，所產(chǎn)生的氣體大部分溶解于絕緣油中。此外，發(fā)熱和放電的嚴重程度不同，所產(chǎn)生的氣體種類(lèi)、油中溶解氣體的濃度、各種氣體的比例關(guān)系也不相同。因此，對油中溶解的氣體進(jìn)行氣相色譜分析便可發(fā)現變壓器內部的發(fā)熱和放電性故障。[來(lái)源

2.方法及其發(fā)展