變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理

   揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的多元企業(yè)，公司主要產(chǎn)品有母線槽、滑觸線、電纜橋架、高低壓試驗(yàn)設(shè)備、儀器儀表等。

電力變壓器不僅屬于電力系統(tǒng)中*重要的和*昂貴的設(shè)備之列，而且也是導(dǎo)致電力系統(tǒng)事故*多的設(shè)備之一，因此，國內(nèi)外不僅要定期作以預(yù)防性試驗(yàn)為基礎(chǔ)的預(yù)防性維護(hù)，而且相繼都在研究以在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的預(yù)知性維護(hù)策略，以便實(shí)時(shí)或定時(shí)在線監(jiān)測(cè)與診斷潛伏性故障或缺陷。變壓器在發(fā)生突發(fā)性事故之前，絕緣的劣化及潛伏性故障在運(yùn)行電壓下將產(chǎn)生光、電、聲、熱、化學(xué)變化等一系列效應(yīng)及信息。對(duì)于大型電力變壓器，目前幾乎是用油來絕緣和散熱，變壓器油與油中的固體有機(jī)絕緣材料（紙和紙板等）在運(yùn)行電壓下因電、熱、氧化和局部電弧等多種因素作用會(huì)逐漸變質(zhì)，裂解成低分子氣體；變壓器內(nèi)部存在的潛伏性過熱或放電故障又會(huì)加快產(chǎn)氣的速率。隨著故障的緩慢發(fā)展，裂解出來的氣體形成泡在油中經(jīng)過對(duì)流、擴(kuò)散作用，就會(huì)不斷地溶解在油中。同一類性質(zhì)的故障，其產(chǎn)生的氣體的組分和含量在一定程度上反映出變壓器絕緣老化或故障的程度，可以作為反映電氣設(shè)備異常的特征量。

從預(yù)防性維修制形成以來，電力運(yùn)行部門通過對(duì)運(yùn)行中的變壓器定期分析其溶解于油中的氣體組分、含量及產(chǎn)氣速率，總結(jié)出了能夠及早發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在潛伏性故障、判斷其是否會(huì)危及**運(yùn)行的方法即油色譜分析法。油色譜分析法是將變壓器油取回實(shí)驗(yàn)室中用色譜儀進(jìn)行分析，不僅不受現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁場(chǎng)的干擾，而且可以發(fā)現(xiàn)油設(shè)備中一些用介損和局部放電法所不能發(fā)現(xiàn)的局部性過熱等缺陷。但常規(guī)的油色譜分析法存在一系列不足之處：不僅脫氣中可能存在較大的人為誤差，而且檢測(cè)曲線的人工修正法也會(huì)加大誤差，從取油樣到實(shí)驗(yàn)室分析，作業(yè)程序復(fù)雜，花費(fèi)的時(shí)間和費(fèi)用較高，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不能適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要；檢測(cè)周期長(zhǎng)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛伏性故障和有效的跟蹤發(fā)展趨勢(shì)；因受其設(shè)備費(fèi)用和技術(shù)力量的限制，不可能每個(gè)電站都配備油色譜分析儀，運(yùn)行人員無法隨時(shí)掌握和監(jiān)視本站變壓器的運(yùn)行狀況，從而會(huì)加大事故率。

對(duì)于變壓器油中溶解氣體色譜分析的在線監(jiān)測(cè)方法，雖然仍以油中溶解氣體為反映故障的特征量，但它是直接在變壓器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)油色譜的定時(shí)在線智能化監(jiān)測(cè)于故障診斷。

常規(guī)的離線油色譜分析法與在線監(jiān)測(cè)法都是分析油中溶解氣體的組分及濃度,本質(zhì)上都與變壓器的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，因此故障診斷的方法應(yīng)有同一標(biāo)準(zhǔn)。雖然各國對(duì)油色譜分析的故障診斷方法有所不同，但基本上都以國際電工委員會(huì)（IEC）的三比值法為基礎(chǔ)。

重慶大學(xué)高電壓技術(shù)與系統(tǒng)信息監(jiān)測(cè)中心綜合比較國內(nèi)外現(xiàn)有離線和在線監(jiān)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，經(jīng)過可行性驗(yàn)究，研制出的變壓器油中六種溶解氣體在線監(jiān)測(cè)診斷裝置。