淺談變壓器在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用

汪 明

（福建晉江天然氣發(fā)電有限公司，福建晉江 362251）

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展，人們生活水平顯著提高，這使得居民的生活用電量和工業(yè)用電量顯著增加。在電力系統(tǒng)運行中，要提升供電質(zhì)量，就要確保電力系統(tǒng)中各個設(shè)備和元件的運行質(zhì)量，變壓器是重要的變電設(shè)備，它能實現(xiàn)低壓電和高壓電的轉(zhuǎn)換，將電廠的高壓電轉(zhuǎn)換成可以直接使用的低壓電。作為電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備，為了確保其運行質(zhì)量，就要提升變壓器的運行穩(wěn)定性，所以要重視變壓器在線監(jiān)測技術(shù)對于保證變壓器正常運行所起的重要作用。通過變壓器在線監(jiān)測技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)變壓器設(shè)備的運行故障，對變壓器運行溫度、油氣和脈沖電流進行檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)變壓器存在的故障，這樣就可以快速對變壓器進行故障檢修，恢復(fù)其正常運行，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

1 變壓器在線監(jiān)測技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的意義

變壓器作為電力系統(tǒng)中重要的組成設(shè)備，其運行穩(wěn)定性直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，所以保證變壓器的正常運行就顯得非常重要。為了提升用電質(zhì)量，在變電站運行過程中，要做好在線監(jiān)測管理，結(jié)合變電站的運行特點，考慮對變電站的運行影響因素，對可能出現(xiàn)的故障重點監(jiān)測，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)變電站存在的故障和故障隱患，并盡快恢復(fù)正常供電，提升整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 變壓器在線監(jiān)測技術(shù)的具體應(yīng)用

為了保證變壓器的正常運行，當前主要通過在線實時監(jiān)測來提升變壓器的運行穩(wěn)定性，結(jié)合變壓器的運行特點，主要有以下3 種監(jiān)測技術(shù)。

2.1 油氣分離技術(shù)

（1）薄膜脫氣法。結(jié)合變壓器的結(jié)構(gòu)特點來看，變壓器內(nèi)部具有變壓器油室和氣室，可以利用一種高分子薄膜，將油氣室內(nèi)部的油和氣進行分離，然后通過計算油室內(nèi)溶解氣體的含量，來分析變壓器的運行情況是否良好。這種技術(shù)主要是利用高分子薄膜實現(xiàn)油氣分離，監(jiān)測的結(jié)果對于薄膜的質(zhì)量要求較高，監(jiān)測的結(jié)果可能存在一定的差異，但是可以辨別變壓器是否存在故障。

（2）動態(tài)頂空脫氣法。另外一種氣體檢測方式就是動態(tài)氣體檢測法，通過采樣瓶來收集變壓器析出的氣體，然后利用脫氣原理來對相同間隔時間內(nèi)的氣體量進行檢測，如果測量的數(shù)值相同，那么說明變壓器的油氣平衡，不存在故障；如果數(shù)值異常，那就要分析變壓器是否出現(xiàn)新的故障。

2.2 氣體檢測技術(shù)

（1）氣相色譜法。在純度較高的氮氣作用下，把分離后的氣體輸送至色譜柱中，由于受到分配系數(shù)的影響，氣體在色譜柱中停留的時間會有一定的差異，且成正相關(guān)，也就是分配系數(shù)大則停留時間長。再將各組氣體置于高敏度的TCD 檢測儀中，對氣體濃度進行檢測，然后將濃度信息轉(zhuǎn)換成相關(guān)信號，將其輸入到計算機中。用這種方法檢測氣體，能夠準確測出氣體濃度，但是需要花費大量時間，且操作復(fù)雜，要求檢測人員技術(shù)水平較高，一般用于定期檢測中。

（2）光聲光譜法。在變壓器的運行過程中，通過分析溶解在油中的氣體特性來監(jiān)測變壓器的運行情況。這種監(jiān)測技術(shù)的原理主要是利用不同的氣體吸收特定波長的紅外線，然后通過光譜來分析各種氣體的組成和含量。在實際的監(jiān)測過程中，利用濾光片來分析各種不同的氣體，如果氣體的組成符合正常的氣體組成，說明變壓器運行情況良好。如果氣體成分異常，說明變壓器存在故障，要及時檢查并恢復(fù)。

2.3 變壓器局部放電在線監(jiān)測

（1）脈沖電流法。這種方法主要是在變壓器套管接地、外殼接地、鐵芯接地以及繞組間發(fā)生高壓局部放電時，對脈沖電流信號進行監(jiān)測，對脈沖個數(shù)、大小、相位等進行準確的測量，具有較高的靈敏度。然而，由于脈沖電流對外界噪聲比較敏感，容易受到噪聲干擾，這時候，應(yīng)該準確提取局部脈沖信號，提高自身的抗干擾能力。這種監(jiān)測方法雖然具有較高的靈敏度，但是由于脈沖頻率低，能夠監(jiān)測的信息量有限。

（2）射頻監(jiān)測法。該方法的工作原理是利用羅氏線圈型傳感器從變壓器和發(fā)電機等被檢設(shè)備中性點提取信號。射頻檢測系統(tǒng)安裝方便，不受系統(tǒng)運行方式的影響，因而其使用范圍更加廣泛，在發(fā)電機監(jiān)測中的使用較多。然而，該監(jiān)測方法具有分辨信號單一的缺陷，不能在三相變壓器的局部放電監(jiān)測中使用。

3 變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題

電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性直接關(guān)系著供電質(zhì)量，在實際的供電中，由于變壓器的故障經(jīng)常會導(dǎo)致系統(tǒng)斷電。為了保證廣大用戶的用電需求量，在實際的運行過程中，要采取有效的措施避免變壓器故障，合理的應(yīng)用變壓器在線監(jiān)測技術(shù)，來實時監(jiān)測變壓器的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)故障并恢復(fù)其正常運行。然而在實際的運行過程中，存在以下3 個方面的問題。

3.1 監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)

在電力系統(tǒng)實際運行過程中應(yīng)用在線監(jiān)測技術(shù)時，為了保證監(jiān)測結(jié)果的準確性，一定要優(yōu)化在線監(jiān)測技術(shù)。例如在氣體監(jiān)測和電頻監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用中，要考慮到監(jiān)測設(shè)備的運行情況對于監(jiān)測結(jié)果的影響；當一些監(jiān)測裝置的靈敏度達不到要求時，在監(jiān)測過程中不能發(fā)現(xiàn)一些輕微的異常變化，不能起到很好的監(jiān)測作用。為了確保監(jiān)測技術(shù)的合理應(yīng)用，要優(yōu)化監(jiān)測產(chǎn)品設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)。

3.2 監(jiān)測技術(shù)開發(fā)與研究方面

由于當前的監(jiān)測技術(shù)僅僅局限于一些量值的變化，主要是對變壓器的氣體和電頻進行分析，影響這個過程的因素較多，可能使得結(jié)果不準確。為了提升在線監(jiān)測技術(shù)的效果，要對監(jiān)測技術(shù)進行不斷的深入開發(fā)和研究，要注意研究方向并且要務(wù)實，通過多次變壓器運行監(jiān)測實驗來優(yōu)化監(jiān)測技術(shù)，通過技術(shù)的完善來保證變壓器的良好運行環(huán)境。

3.3 監(jiān)測設(shè)備的管理

對于變壓器的在線監(jiān)測過程，也涉及到較多的監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測裝置，對于監(jiān)測系統(tǒng)的管理也直接影響到變壓器在線監(jiān)測技術(shù)的結(jié)果。如果因為管理制度不健全會導(dǎo)致系統(tǒng)的設(shè)備存在故障，這樣在實時監(jiān)測的過程中就會影響監(jiān)測結(jié)果。所以要完善監(jiān)測設(shè)備管理制度，確保監(jiān)測設(shè)備的日常維護和管理，在進行電力系統(tǒng)巡查時同步巡查變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)，保證監(jiān)測設(shè)備的良好運行，從而提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

變壓器是電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備單元，其運行情況直接影響到供電質(zhì)量。結(jié)合當前電力需求量較大的新形勢，一定要提升電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，尤其是要保證變壓器設(shè)備的良好運行，要重視變壓器在線監(jiān)測技術(shù)的重要作用。在實際的運行過程中，要結(jié)合變壓器的運行情況合理選擇監(jiān)測技術(shù)，為了保證監(jiān)測效果，要結(jié)合當前監(jiān)測過程中存在的問題，采取有效的措施對檢測設(shè)備和技術(shù)進行優(yōu)化，通過完善監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)，來確保變壓器在線監(jiān)測技術(shù)的效果，進一步提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。