[精品]变压器在线监测设备发展趋势

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1、变压器在线监测设备发展趋势本文主要阐述了日趋成熟的变压器在线监测技术，包括其系统结构、监测参数、故障判断等最新发展状况。文中还分析了它与离线检测、状态维修等的关系，探讨了现有问题及其发展前景。以可靠性为中心的状态检修是电力设备检修的发展趋势，在酋欧、北美等已得到了实际应用，国内不少电网公司也已安装了相关设备和软件系统。现有的预防性试验由于离线试验条件和设备运行条件有差别，从而存在事故的漏报、早报或误报等问题。同时，预防性试验费用高，停电损失大。变压器在线检测即利用传感技术和微电子技术，对运行中的变压器进行监测，获取反映运行状态的各种物理量，并进行分析处理，对变压器的运行状况作出预测，必要时

2、提供报警和故障诊断C从而尽量避免故障的进一步扩大1何导致严重事故，指导变压器的最佳维修时札为状态检修提供实时数据和重要的参考依据。因此，在线监测是从预防性检修向状态检修过渡的纽带和必备的技术手段。2变压器在线监测技术现状通过故障模式分析，变压器的在线监测项冃主要有油中溶解气体测量与分析（DGA）、局部放电测量（PD）、有载开关的触头磨损等。2.1汕中溶解气体分析通过监测确定特征气休，汕屮溶解气体分析己被证明对于发现汕浸变压器内部潜伏性故障相当有效和可靠。安装油中特征气体传感器连续监测，可能监测到早期的潜伏性故障征兆,从1佃有助于用户尽可能采取正确的检修措施。但该方法对于突发性故障反映并不灵

3、放。已有的DGA技术能够确定气体的类型、浓度、趋势及气体的产生速率。油中溶解气体的变化速率在决定故障发展严重性方而很有价值。冃前国内安装较多的油中气体在线监测装置是加拿大Syprntec的HYDRAN201i®能型变压器早期故障在线监测系统，其监测组分及其响应为100%H2十15%C0十8%C2H2十1%CH4,故是一种以H2为主的可燃气检测仪，对乙烘不皱感。由于变压器色谱分析IEC标推将H2排除在考核内容Z外，部颁标准正在考虑逐步谈化H2超标的概念和标准。另外，HYDRAN2011检测的是混合气休，故无法用三比值等判据进行分析，最终将会被全组分DGOA所取代。美国MM公司的TRUEGAS

4、TM全组分DGA在世界各地已有多年的运行经验，但口前在国内尚无运行实例,而且价格较高。它能检测H2,4,CIICO,C02等9种气体。所采集的数据经处理后使用三比值法、四比值法、气体诺谩图法和CIGRE推荐的方法对各次采样的数据进行分析及故障诊断。国内的MGA系统及DZJ系统使用复合式传感器，可以分中国电机工程学会高电压专业委员会2004年学术会议论文别测出H2,CO,C2H2,CH4,C2H6,C2H4等六种气体，灵敏度从lppm到lOppm,标称的寿命在1年到10年Z间，基本上对以满足在线监测的使用耍求。2.2局部放电局部放电（PD）不仅是绝缘老化的现彖和表征，而口又是促使绝缘老化的一

5、个重耍因素,故值得进行PD在线监测。研究表明，超高压变压器在工作电压下的长期运行寿命与其绝缘中有无PD密切联系，即PD越弱，则止常运行的寿命越长。同时，在线监测PD可以及时预防或发现突发性故障，这也是它是优于DGA的匝要一点。现冇的局部放电在线测量方法主要分为电脉冲测量和超声波测量，最近国内外乂出现了甚高频（VHF）、超简频（IHF）等方法，但应用最广泛、技术最成熟的则是依据离线测量标准IEC270（或IEC60270）的电脉冲测量方法。应用该方法的系统主要在罗高夫斯基传感器的安放位置、系统的检测频带、抗脉冲型干扰的方法等方而存在差界，而在数据采集、信号处理及显示上并无太大区别。图1为PD

6、在线监测的常用模式。目前国内PD在线监测系统的水平和国外比綾接近，基本使用嵌式传感器，不改变变压器的接线，这一点受到了欢迎。武汉高压研究所研制的PD系统，采用带宽为10-1000kHz的电流传感器从套管末屏、屮性点及铁心等接地线处耦合脉冲信号，纟II成平衡对以消除外来脉冲干扰，同时获得局放脉冲幅值及次数。西安交通人学研究的BYT型PD系统，测量频带为40kHz—2MHz,在每相高压套管底朋及套管末屏处分别安装一人一小两路传感器，系统通过鉴别这两路脉冲信号的极性来定向耦合变圧器内部的PD信号，从而有效的抑制外来干扰。变压器局部放电在线监测的灵皱度一般为lOOOpC以上，高于离线下的变压器出厂

7、试验规定值。所以现有系统主要依据PD的长期发展趋势来对变压器绝缘状况进行分析，而不完全是某次的单一测量值。此外，述可以利用局部放电椭圆图、二维、三维等谱图对局部放电的类烈进行分析°佶号荻取变压器传感龄抗干忧及放大单元h教字化1>■佶号采第山干扰写嫌电*佶号分裔放电盪国显示、放电分折筹用放特征•值信号采集及处理佶号分折Si电力变压■忌放在竣监测系统图2.3其他另外，可以通过对变压器铁心接地电流的在线监测，來判断变压器铁心是