变压器绕组热点在线监测装置的研制与应用(2)
500kV变压器在线监测技术的应用研究
500kV变压器在线监测技术的应用研究发布时间：2022-10-24T03:30:22.129Z 来源：《中国科技信息》2022年第6月12期作者：党菲[导读] 电力企业是国家经济的支柱，各行各业都依赖与电力企业的发展，党菲国网山西省电力公司超高压变电分公司山西太原 030000摘要：电力企业是国家经济的支柱，各行各业都依赖与电力企业的发展，如果在日常的运行中，电力系统出现了高频率的停电等一系列问题，很有可能阻碍我国经济发展的速度，500kV变压器则是电力系统中的重点组成部件。
为此，减少500kV变压器出现故障，防止电力系统运行效果降低，是当前电力企业急需解决的问题，对500kV变压器在使用过程中的稳定性、安全性分析，发现使用在线监测方式能在短时间内解决故障，并且降低故障出现的频率。
关键词：500kV变压器；在线监测技术；应用研究引言500kV变压器的在线监测工作质量直接关系到了电力系统的整体使用质量与效果，如果在变压器监测的过程中其监测的质量不佳，很容易导致电力系统出现问题，给人们的生活、生产带来负面影响。
在变压器在线检测的过程中，其安全性与可靠性直接影响到了社会各行各业的发展。
为此，电力系统需要高度重视变压器的检测质量与检测效果，不仅仅要考虑到其电力系统安全生产，同时也需要降低由于变压器自身存在的问题而给人们的日常生活带来的负面影响，确保变压器在使用时的整体使用质量能始终满足人们对500kV变压器以及电力系统的相关需求[1]。
1 500kV变压器在线监测技术应用目的500kV变压器属于大型变压器，这是电力系统中最重要的设备之一。
其运行的可靠性直接影响整个电力系统在运行过程中的安全，一旦变压器自身出现了事故，轻则会导致该地区出现断电的情况，引起一系列的连锁反应，重则会出现电力系统损坏、大面积的停电等现象，造成非常直接或者是间接经济损失。
当前电力系统的发展过程中，需要高度重视500kV变压器的使用效果，并且对500kV变压器在线监测技术分析，其最终的目的是为了提高变压器的整体质量，防止500kV变压器出现损坏对社会带来负面的影响。
主变压器变压器油在线监测装置应用研究
主变压器变压器油在线监测装置应用研究发布时间：2021-11-24T06:41:21.427Z 来源：《电力设备》2021年第10期作者：曾晓民[导读] 变压器绝缘油中的特征气体组分含量与变压器内部故障的严重程度关系密切，技术人员一直采用实验室油色谱分析监控变压器的健康状况，但是该方法存在人为误差、试验周期较长、费用相对较高、无法发现突发性设备故障、无法实时监控设备故障发展趋势等缺点，而变压器油色谱在线监测系统可解决上述问题。
（广州地铁集团有限公司运营事业总部广东广州 510310）摘要：在现代电气设备的运行和维护中，变压器是电力系统的主要设备之一，因结构复杂，影响安全运行的因素较多。
变压器绝缘油色谱在线监测系统，作为在线监测主变压器绝缘油运行状态的一种重要的监测系统，在近几年得到大面积的推广应用。
随着该技术的日益进步，该系统从最初的单组份(氢气)监测逐步发展为多组份、全组份同步检测，系统的技术集成程度进一步提高，使之成为变压器状态监测最有效的手段之一。
本论文通过对变压器绝缘油色谱在线监测系统在广州地铁的应用，对该系统的以下几个方面进行研究:1、变压器绝缘油色谱在线监测系统的工作原理、构成;2、变压器绝缘油色谱在线监测系统的应用流程;3、变压器绝缘油色谱在线监测系统存在问题。
介绍了在线油色谱装置对比离线检测试验的优势，在线监测及诊断技术在电力系统将有更好的运用前景关键字：广州地铁；变压器；在线监测装置；油色谱1、背景变压器绝缘油中的特征气体组分含量与变压器内部故障的严重程度关系密切，技术人员一直采用实验室油色谱分析监控变压器的健康状况，但是该方法存在人为误差、试验周期较长、费用相对较高、无法发现突发性设备故障、无法实时监控设备故障发展趋势等缺点，而变压器油色谱在线监测系统可解决上述问题。
2、在线监测系统的原理2.1在线监测系统的构成变压器油色谱在线监测系统是指在不影响变压器运行的条件下，对其安全运行状况进行连续或定时自动监测的系统。
变压器绕组热点温度在线测量的研究
了特别适合于在线监测的差分方程解法。该方法适 用于任意的时变负载系数和时变环境温度 ，且无需
对 负载 图进 行假 设 和简化 ，同时 ，基 于差分 方 程解 法 ，本 文设计 了绕组 热点 温度 在线 监 测系统 。该 系 统采 集 负荷 电流 与大 气环 境 温度 ，在线 监测 绕组 热
用式 （ １ ） 求解 顶层 油温 度 的差分 ｌ １ ｌ 。
作者 简介 ：高
鹏 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 男 ，山西祁县 人 ， ２ ０ １ ０年毕业 于清华
大学 电力 系统及 其 自动化 专业 ， 初 级工 程 师 ， 从事 电 气设备绝缘试验工作 ； 杨 亚奇 （ １ ９ ９ １ 一 ） ， 女， 山西 万荣人 ， ２ ０ １ ０ 级东北 电力 大 学电气工程及 自动化专业在读 ； 米康 民 （ １ ９ ７ ３ 一 ） ， 男， 山西 河津人 ， １ ９ ９ ４ 年毕业 于武 汉 水 利 电力大 学高 电压 及绝 缘技术 ， 高级 工程 师 ， 从 事 高电压试 验技术研究工作。
点 温度 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — １ ２ — １ ７ ， 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ２ — ２ ５
１ 差 分 方 程 解 法
热点温度等于环境温度 、油箱 内顶层油温升和 油箱 内热点温度与顶层 油温之间的温差三者之和。 根据变压器参数以及相关数据得到初始状态后 ，采
摘 要 ：介 绍 了一 种新 的油 浸 式 变压 器绕 组 热 点 温度 在 线 测量 方 法 ， 以最新 版 变压 器 负载导 则 中
的热 点 温度 计 算模 型为 基础 ， 实 时采 集 变压 器 负荷 电流 和环 境 温度 ，采 用适 于任 意 时 变 负载 系 数 和 时 变环境 温 度 的 差分 方程 解 法 ，完成 对 绕组 热 点 温 度 的在 线测 量 。在 此基 础 上 ，设 计 出绕 组 热 点 温度 在 线 ９ ｎ ， ４ 量 系统 。 该 系统针 对 变压 器 的不 同运行 工 况 ，监 测其 热 点温 度 ，防止 温 度过
变压器安全在线监测技术的应用
变压器安全在线监测技术的应用【摘要】电网管理模式正在发生质的变化，设备状态检修、变电站无人值守等理念，使我们拥有一种更效率、更安全、更经济的电网经营模式。
对变压器实施安全在线监测，可以实时地监视变压器的运行情况，及时地采集故障前兆信息，通过故障诊断技术，判断变压器可能会发生的故障，为检修人员判断故障性质、调度采应对取措施、运行人员操作赢得时间，避免重大事故的发生。
【关键词】状态检修；无人值守；变压器安全在线监测近年来变压器由于内部故障引发的事故较多，其中过热和绕组局部放电性故障约占70%，是影响变压器安全运行的最大因素。
对油中气体含量分析，是检测变压器内部故障的有效方法。
常规的油中气体分析为离线监测，取样周期一般在3个月至1年，这样的间断检测，对于变压器绕组内部的匝层间和围屏的局部放电性故障，很难及时监测。
鉴于变压器安全在线监测技术的紧迫性，我国有关部门在80年代就组织编写《在线监测管理导则》，有力地推动了我国绝缘在线监测技术的研究和开展，为设备的状态监测提供法规依据。
1.变压器在线监测装置的原理变压器安全在线监测是运用传感技术、信息技术、光电子技术及计算机技术等先进的手段，进行变压器在线监测，对设备的状态做出评估和预测，确定变压器的运行是否正常。
主要包括变压器局部放电（PD）在线监测和变压器油中溶解气体（DGA）在线监测。
1.1变压器局部放电（PD）在线监测变压器故障的主要原因是绝缘损坏，在故障前有局部放电产生，且伴随下列信号—电流脉冲，电波、超声波，光信号，超高频电磁波。
变压器局部放电（PD）在线监测就是通过对上述五种信号中的主要信号进行测量，综合判断，确定变压器内部局部放电的严重程度。
1.2变压器油中溶解气体（DGA）在线监测原油浸电力变压器中主要绝缘材料是变压器油和绝缘油纸，这两种材料在放电和热作用下，能分解产生C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO和CO2等气体。
变压器内部不同故障，所产生的气体种类、油中溶解气体的浓度、比例关系也不相同。
变压器在线监测技术及其应用
变压器在线监测技术及其应用摘要：随着经济的快速发展，各个行业对电力系统的稳定性和供电质量提出更高要求，而变压器在线监测技术对保证电力系统的稳定性和电能质量十分重要。
本文首先分析了变压器在线检测的基本原理；其次总结分析了不同在线检测原理的实际运用。
关键词：变压器；电力系统；在线监测Abstract: With the rapid development of economy, the various sectors of the power system stability and power quality put forward higher requirements, and the transformer on-line monitoring technology to ensure the stability of power system and the power quality is very important. In this paper, the basic principle of on-line detection of transformer is analyzed, and then the practical application of different online detection principle is summarized and analyzed.Key words: transformer; power system; on line monitoring0 引言随着我国社会经济的快速发展，对能源需求剧增。
变压器是电能输送过程中不可缺少的一个环节。
随着科技的发展，为变压器故障的在线检测提供了许多适用的技术。
变压器在线监测技术的应用可以实时监测变压器的运行状态，及时发现缺陷或异常，进一步保障变压器的可靠运行。
1、变压器在线监测原理1.1局部放电变压器的局部放电在线监测是采取运行中的变压器的放电信号，对其分析并做出绝缘诊断，并提供相应的故障信息。
变电检修中在线监测技术的应用
变电检修中在线监测技术的应用【摘要】输变电设备是电力系统的重要组成部分，本文主要分析了在线监测技术在变压器、短路器与避雷器等变电检修中的应用。
【关键词】变电设备；状态检修；在线监测技术；应用在线监测技术是基于设备的运行状态而进行的状态检测、分析与评价技术，随着科技的不断进步和思想认识水平的不断提高，电力设备的检修技术和检测方法不断提高，尤其是在线监测技术已经成为了现代电力设备检修中的重要技术。
1 变压器检修中在线监测技术1.1 变压器油色谱在线监测技术变压器油是主变压器中起着散热和主绝缘的重要作用，然而目前变压器油箱经常出现油泄露现象，进而破坏变压器油箱的绝缘介质，而目前应用较为广泛的ES-2010变压器油色谱在线监测技术主要是利用油色谱在线监测系统，利用集控制、测量分析技术与一体的测量精密仪器，对变压器浸油设备进行在线监测，在设备运行状态下及时准确测量出绝缘油中溶解的各种故障气体的特征、浓度和变化规律，总体上，ES-2010油色谱在线监测技术可以迅速准确测量出变压器油故障气体类型以及其运行信息，油色谱在线监测技术主要包括油气分离技术和故障气体检测技术，其中油气分离技术及脱气技术，主要是将溶解在油中的气体分离出来，目前常用的油气分离方法主要是渗透薄膜脱气法、动态顶空脱气法，渗透薄膜脱气法的原理主要是采用聚合薄膜和扩散原理，这种聚合薄膜可以透过气体分子而不能透过油分子，从而可以实现油气分离，而应用扩散原理的过程是利用聚合薄膜一侧的变压器油和其另一侧的气室之间气压的不平衡性，然后利用溶解在油中的气体扩散到气室的过程中将油、气分离，然后待聚合薄膜两侧气压处于平衡状态下可以计算出变压器油故障气体的类型、特性和含量，另外，变压器油故障气体检测技术可以采用气体敏感传感器检测变压器油故障混合气体，包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯和乙炔等气体，也可以采用气象色谱仪器将分离后的故障气体样本输送到色谱柱中，然后利用热导检测器检测色谱柱中各分组气体的浓度，且将各分组气体的浓度转化为相应的电信号传入到计算机中，此外，也可以采用光生光谱气体检测技术，在溶解在油中的气体脱气之后将气体压入在光声室内，然后滤光片将入射光进行分光，同时利用气体吸收一定波长的红外线的作用，使气体通过辐射方式恢复到原来的基态，且利用微音器可以检测到该过程中在光声室产生的机械波，从而依据机械波的强度计算出变压器故障气体的浓度。
变压器油色谱在线监测装置的研究与应用
变压器油色谱在线监测装置的研究与应用摘要：变压器是电力系统中最重要的设备之一。
变压器油溶解产生气体成分、含量和产气率，可以反映变压器绝缘老化或故障程度，已经成为电力部门应用相对成熟、有效、广泛的方法之一。
但是实验室色谱检测手段存在一定的局限性，一是检测周期较长，二是对需要跟踪分析其发展状况和产气增长速率的大型变压器不能连续监测，难以捕捉两次色谱分析之间发生的故障，对发展较快的故障不能充分掌握其发展，且实验室气相色谱检测结果分散性较大。
因此引入了变压器油色谱在线技术。
本文主要阐述了色谱在线监测装置分类及原理，并简要分析了色谱在线监测装置的应用，希望能够给有关人士提供一些参考内容，以促进变压器的正常运行。
关键词：变压器；油色谱；在线监测装置；应用1色谱在线监测装置分类目前，国内外现有的变压器油中溶解气体在线监测装置按测试对象的不同可以分为两类：一类是：检测单组分氢气和可燃气体含量。
一般使用渗透膜进行油气分离，气皿元件做传感器，该装置只能作为故障的初期警报，不是真正意义上的色谱在线。
优点是脱气方式简单，对氢气平衡快，对烃类气体平衡慢。
缺点是油气分离平衡周期长，需十几到几十个小时，渗透膜一般安装在油路不循环的死油区，容易造成故障监测滞后。
二类是：检测多组份含量在线色谱。
可以测量4—7种组份的含量，一般采用动态顶空脱气法或用空气做载气的中空纤维膜渗透法等。
其特点是流程简单，时间短，脱气率高，可实现多组分的精确定量，灵敏度高，能达到接近实验室色谱的灵敏度和准确度。
2色谱在线监测装置的原理一般情况下，油浸变压器内的油纸绝缘材料在热和电的作用下会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳和一氧化碳等气体，图1是绝缘油故障特征气体产生机理。
若存在潜伏性过热和放电故障时，不同气体会随着故障的严重程度产生的量不同，它们大部分溶于油中。
色谱在线装置就是通过检测油样中故障气体含量及产气速率来判断变压器是否存在故障。
变压器在线监测系统分析与应用
变压器在线监测系统分析与应用摘要：在我国现代社会经济建设过程当中，电力事业做出了不可或缺的巨大贡献，为各类生产经营活动的开展带来了根本性的支持和保障。
但在现代社会经济不断发展的时代背景下，对于电力能源的需求度也在不断增加，相关技术人员要逐步尝试应用各类先进技术，明确海上平台电力系统变压器故障问题的具体原因，恰当合理的运用海上平台电力系统变压器在线检测技术，以此来对变压器局部放电进行在线检测，同时还要运用红外线测温技术和气体检测技术，获取并收集较为完整的参数信息并对其进行分析，从而掌握变压器设备的整体运行状态，维护海上平台电力系统能够持续稳定的高效运行。
关键词：在线监测;红外线测温;气体监测;变压器;引言电力事业在中国现代社会中扮演着至关重要的角色，为海上平台电力系统提供了必要的能源支持。
而海上平台电力系统中的关键组件之一，变压器，承担着将电能传递到不同电压级别的任务。
然而，随着海上平台电力需求的不断增加，变压器设备的故障问题成为了一个不可忽视的挑战。
为了确保海上平台电力系统的连续稳定运行，变压器在线监测技术应运而生。
1变压器在线检测技术的研究概况变压器作为海上平台电力系统中至关重要的设备之一，其稳定运行对电力供应的连续性和可靠性至关重要。
然而，在长期的运行过程中，变压器可能会受到各种内部和外部因素的影响，从而导致故障或性能下降。
为了确保海上平台电力系统的稳定供电，及时发现并解决变压器的问题变得至关重要。
正是在这个背景下，变压器在线检测技术应运而生，成为电力行业的一个重要研究领域。
变压器在线检测技术的发展可以追溯到二十世纪中期，当时的技术主要集中在基于硬件传感器的监测系统上。
这些系统通常使用温度传感器、压力传感器和气体采样装置等硬件设备来监测变压器的运行状态。
虽然这些传感器能够提供有用的信息，但它们存在着一些局限性，例如监测范围有限、数据采集不连续以及对人工干预的依赖性。
随着计算机技术的迅猛发展，变压器在线检测技术逐渐实现了数字化和自动化。
电力变压器在线监测技术的研究与应用
电力变压器在线监测技术的研究与应用第一章引言电力变压器作为电力系统中的重要设备，承担了电能的输变电任务。
随着电力系统的发展和变压器的广泛应用，变压器在电力系统中所占比重越来越大，也越来越重要。
然而，由于长期运行中承受过高的负荷、电气环境等因素的影响，变压器往往会产生各种内部故障。
如果这些故障得不到及时发现和解决，就会造成变压器严重的损坏甚至事故，严重影响电网的运行安全性和经济性。
针对这种情况，电力变压器在线监测技术应运而生，成为当前变压器维护保养中的重要手段。
本文在对电力变压器在线监测技术研究的基础上，探讨其在电力系统中的应用。
第二章电力变压器在线监测技术概述电力变压器在线监测技术是指在变压器长期运行过程中，通过对变压器体内运行状态参数进行在线监测、分析和处理，实现对变压器运行状态的评估、故障诊断和预防性维护的一系列方法和技术。
它主要包括变压器温度、油温、油位、局部放电、振动等多个参数的测量，并将测量结果通过通讯手段进行实时远程传输和处理，并对其进行分析诊断，实现对变压器运行状态的评估、故障诊断和预防性维护。
目前，电力变压器在线监测技术主要应用于高压变压器的在线监测和诊断。
第三章电力变压器在线监测技术的研究电力变压器在线监测技术的研究主要涉及到对监测参数的选择及精度、监测仪器和设备、监测技术的算法及分析平台等多个方面。
3.1 监测参数的选择及精度监测参数的选择及精度是电力变压器在线监测技术研究中的一个重要问题。
监测参数的选择需要根据具体情况而定，例如高压变压器的监测参数主要包括温度、油温、油位、局部放电等参数。
而这些参数的精度则直接影响到监测结果的准确性，需要在实验中加以验证。
3.2 监测仪器和设备电力变压器在线监测技术需要有相应的监测仪器和设备来实现。
当前仪器设备涵盖了很多领域，对于选择合适的监测仪器和设备进行可靠性测试以及提高生产效率有所帮助。
3.3 监测技术的算法及分析平台监测技术的算法及分析平台是电力变压器在线监测技术研究的另一关键问题，它能够对监测到的数据进行处理、分析、记录和显示等操作，并能够对系统的运行状态进行分析，进而实现对其运行状态的预判和提前维护。
变压器有载调压开关在线监测装置我中标
变压器有载调压开关在线监测装置我中标一、引言随着我国经济的快速发展，电力系统对变压器有载调压开关的可靠性、安全性和经济性提出了更高的要求。
为满足这一需求，我国积极开展变压器有载调压开关在线监测装置的研究与开发。
本文将介绍中标项目的相关情况，并分析其在电力行业中的应用前景。
二、变压器有载调压开关的在线监测装置概述1.工作原理变压器有载调压开关在线监测装置通过对变压器有载调压开关的各项参数进行实时监测，及时掌握设备运行状态，发现潜在隐患，防止事故发生。
该装置具有较高的准确性和可靠性，能有效保障电力系统的稳定运行。
2.功能特点（1）实时监测：在线监测装置可以实时采集变压器有载调压开关的运行数据，为运维人员提供准确的设备状态信息。
（2）故障诊断：通过对监测数据的分析，发现设备异常，及时发出警报，指导运维人员进行故障排查。
（3）远程通信：在线监测装置可与上级监控系统进行通信，实现数据的远程传输和共享，提高运维效率。
（4）数据存储与分析：在线监测装置具备数据存储功能，可对历史数据进行统计分析，为设备维护和管理提供依据。
三、中标原因分析1.技术优势中标项目在技术上具有明显优势，其在线监测装置具备高精度、高可靠性、易于安装和维护等特点。
此外，项目团队在变压器有载调压开关领域具有丰富的技术积累和实际经验，为产品的研发和推广提供了有力保障。
2.市场需求随着电力行业的发展，对变压器有载调压开关的安全性和可靠性要求越来越高。
中标项目的在线监测装置恰好满足了市场的这一需求，有望在电力系统中得到广泛应用。
3.品牌影响力中标企业在变压器行业具有较高的知名度，其产品在国内外市场享有良好声誉。
中标项目的在线监测装置在品牌效应的推动下，有望进一步拓展市场份额。
四、我国电力行业发展现状及趋势近年来，我国电力行业发展迅速，电力系统规模不断扩大。
在国家政策的支持下，电力设备向着高参数、大容量、智能化方向发展。
变压器有载调压开关在线监测装置的研发和应用，正是适应这一发展趋势的产物。
一种变压器绕组状态在线监测装置及其监测方法[发明专利]
![一种变压器绕组状态在线监测装置及其监测方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ff1cb68ea45177232e60a21a.png)
专利名称：一种变压器绕组状态在线监测装置及其监测方法专利类型：发明专利
发明人：郝治国,张保会,任晓菲,闫晨光
申请号：CN201010266153.2
申请日：20100827
公开号：CN101930047A
公开日：
20101229
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种变压器绕组状态在线监测装置及其监测方法，该装置用于变压器绕组变形及绕组接触不良在线监测，包括信息采集单元、参数辨识单元、参数处理单元和诊断监控策略调整单元。
其中信息采集单元通过数据通道实时采集变压器原、副边两侧的电压和电流信息；参数辨识单元利用信号采集单元提供的电压、电流实时信息，对表征变压器绕组状态的绕组电阻、漏电感参数进行辨识；参数处理单元计算分析辨识得到的参数值相对参数基准值的偏差量，并将偏差量作为衡量变压器绕组状态优劣程度的特征量，参数处理单元与辨识单元一起保证了变压器绕组状态的实时监测；诊断和监控策略调整单元根据参数的偏差量判断绕组是否存在变形或接触不良缺陷，并根据缺陷种类及其严重程度做出相应的监控策略调整方案，严重时变压器直接退出运行。
申请人：西安交通大学
地址：710049 陕西省西安市咸宁路28号
国籍：CN
代理机构：西安通大专利代理有限责任公司
代理人：陆万寿
更多信息请下载全文后查看。
电力变压器绕组热点温度在线光纤监控系统
电力变压器绕组热点温度在线光纤监控系统产品详细说明：电力变压器绕组热点温度在线光纤监控系统InsuLogix T 拥有更多的控制功能最新的InsuLogix T型温度监控器设计为电力变压器专用的绕组热点温度实时监控系统在过载条件下安全运行。
基于被广泛认同并应用的WTS-22型光纤温度检测系统，通过选用最新的Quality Probe™光纤探头，并方便地选择2、4、6或8个检测通道，InsuLogix T为设备绕组热点温度的监测提供了一套高性价比的解决方案。
当前的大型电力变压器面临更多的过载风险，因此需要实时、有效的监控方案以确保设备可靠运行。
通过采用无漂移、无需校准的专利Fluoroptic技术，InsuLogix T有效地解决了这一需求，同时InsuLogix T也适用于各电压等级变压器。
InsuLogix T提供了冷却回路（风扇、油泵）控制功能，并通过变压器绕组热点温度的实时监测随时启动变压器冷却系统。
与传统顶层油温监测的方法相比，具有响应速度快、无时间延迟、无电气干扰的优点，从而有效实现变压器动态负荷控制或为变压器热场模型校验提供有效实测数据。
ThermAsset2 配有6 个C 型可设置继电器，满足3000V 过电压保护要求(IEEE C37.90.1-1989)，用户也可灵活地选用Quality 或加强型光纤以满足各类变压器绕组热点温度监测需求。
魏德曼公司在变压器绕组热点光纤测温领域拥有超过25 年的经验，InsuLogix T 也是多年检测技术、经验累积的结晶。
InsuLogix T 型光纤温度检测系统系统特征温度数据存储 ∙可选择2、4、6或8个检测通道 ∙各通道及继电器设置均有LED显示 ∙备有系统状态指示及故障输出继电器 ∙固态LED光源，无通常光源老化问题 ∙3000V 过电压保护(IEEEC37.90.1-1989) ∙环形插拔式接线端子便于外部电气接线及信号远传 ∙新型附有PTFE Teflon保护层的Quality Probes光纤 ∙光纤探头不受电气及电磁干扰 ∙系统无漂移，无需校准 ∙无光源衰减，仪器与变压器同寿命 ∙可选择Modbus及DNP3通讯协议 ∙。
变压器在线监测技术的论文
变压器在线监测技术的论文关于变压器在线监测技术的论文变压器在线监测技术的运用【摘要】为保证电力系统能够为用电客户稳定、优质的提供电能，变压器在线监测技术的运用十分重要。
本文通过分析变压器在线监测技术的原理，并针对这些原理对变压器在线监测技术的运用进行了总结和分析。
【关键词】变压器；电力系统；在线监测变压器是利用电磁感应原理来改变电力电压的装置，随着我国经济发展对能源需求的逐渐加剧，变压器作为保证电力能够安全输送到用电客户的重要设备，保证其平稳运行受到相关领域的普遍关注。
物联网时代的到来给变压器在线监测带来了很多新技术，这些技术在变压器监测领域的运用有效的保证了用电客户的用电安全，满足了我国社会和经济发展中对能源的需求。
一、变压器在线监测原理1、局部放电监测由于变压器的使用环境和设备原因，局部放电现象会给变压器的绝缘带来不同程度的影响，甚至会击穿绝缘介质从而导致设备故障甚至威胁人员安全。
变压器在运行中长期处于工作电压的作用下，随着电压等级的提高，其绝缘体受到的电场强度也不同，由于变压器各部件的绝缘层薄厚不同，因此很容易在绝缘薄弱处发生放电现象。
由于变压器是电磁感应设备，因此在变压器放电过程中会产生一定的机械脉冲，在正常情况下这种脉冲波由于能量很小是不容易被人发现的，但通过压电转换器我们能将脉冲波转换为电压信号，从而实现对变压器的局部放电监测。
2、油中溶解气体监测由于变压器在电磁感应变压过程中会产生热量，为了保证设备的安全运行我们就必须对运行中的变压器进行降温。
变压器油正是起到了变压器散热冷却的作用，不仅如此，变压器油还能起到防止电晕和电弧放电现象的产生。
变压器油是石油的一种分馏产物，它的主要成分是烷烃，环烷族饱和烃，芳香族不饱和烃等化合物。
当变压器出现故障时，变压器油会在热和电的双重作用下被分解，从而产生氢气、一氧化碳、甲烷和乙烯等气体，我们通过利用气象色谱技术分析变压器油中这些气体的类别和浓度变化就能够判断出变压器的潜在安全隐患，从而实现变压器在线监测和故障分析的目的。
变压器在线检测与保护装置的研制
电力科技 变压器在线检测与保护装置的研制王 朦（江苏国电南自海吉科技有限公司，江苏 南京 210000）摘要：如今，我国科学技术水平得到了有效提高，这为变压器在线检测与保护装置的研发提供了条件，在此基础上可以积极通过多通道对变压器原边和副边电压电流信号等进行采集，加强对各种先进技术的有效应用，实施变压器的在线监测。
同时，变压器的在线检测，还可以使技术人员建立信号采集平台，对其中的数据信息进行综合性分析和整合。
基于此，本文在信息技术的基础上，通过变压器在线检测与保护装置的研制，实现了对变压器的检测，优化其保护装置。
关键词：变压器；在线检测；保护装置；研制变压器是控制电流电压的基础，更是实现安全用电的保障。
要想在当前这个信息技术不断发展的大时代背景下，实现在线检测和保护装置，需要通过同时多个通道采集的变压器，对其中的副原边电压电流信号进行有效控制，采取措施，积极建立在线检测平台，改善和优化其中的保护装置，从而进一步完善变压器在线检测与保护装置的研制方案。
1 变压器的背景技术随着我国电力事业在社会中的快速发展，各种变压器在其中得到了有效应用，电力变压器是电力系统中的主要内容，更是保障其稳定运行的关键。
其中，对电场强度分布情况的优化设计可以说是变压器设计的关键。
因此，各大技术人员在对变压器的内部装置进行设计时，需要结合电场强度的实际情况，在保障其稳定运行的基础上，优化变压器的结构，保障其安全运行，主要目的是提高变压器设计有效性[1]。
在实际的运行中，其电力变压器会由于绝缘内部因素的影响，出现局部放电等多种问题，如果不能及时解决局部放电问题，就会加快电力变压器绝缘劣化。
因此，操作人员需要对其进行的实时在线监测和诊断，在对变压器进行设计时，需要清楚在线检测的重要性，加强对保护装置的合理应用。
在线监测的主要作用，是利用相关设备对变压器的实际运行情况进行实时监测，然后通过计算机软件对其中的数据信息进行实时处理，避免在其中出现设备故障等情况。
变压器在线监测技术的应用探讨
摘要：变压器在线监测技术能够及时地了解电力系统运行情况，保证电力系统正常稳定的运行，发挥变压器的功能。变压器在线监测技术是电力系统安全运行的保障。形成的在线监测系统对于变压器运行状态进行全面的评估，能够对电力系统运行可靠性做出判断。本文对变压器在线监测技术的应用进行分析。
2.变压器在线监测类型
2.1振动分析
对变压器进行的检查主要是针对振动信号类型、强弱等进行的系统分析，这样能够更为全面地确定变压器故障位置，及时地掌握变压器的状态，有助于更为快速地排除变压器故障。振动分析利用的信号类型会根据变压器监测对象的不同具有差异效果。
2.2红外测温
利用红外测温技术能够确定出变压器温度过高的部位。由于温度过高的部位很难进行分辨，而变压器超负荷运行、接触不良等情况都会使得绕组温度过高继而造成严重的安全事故。红外测温技术能够及时地检测变压器温度过高的基本原因，避免变压器出现电力耗损情况，有助于保证变压器系统稳定运行。掌握绕组温度是大型变压器在线监测的关键，通常做法是在变压器绕组内部嵌入设备进行实时温度监控，当绕组温度出现波动时设备自动报警，当超过临界标准电源时系统进行跳闸和自动处理，以达到保护变压器的目的。
3.5油中溶解气体分析
通过对气体特性的监测，确定了油中溶解气体情况，对于发现油浸式变压器内部潜伏故障是有效可靠的。连续监测油气传感器可能会发现早期潜伏故障的症状，这有助于用户尽快实施正确的维护措施。但对突发故障的方法就失效了。现有的DGA技术可以确定气体浓度和类型、趋势和产气率[2]。变压器油中溶解气体的变化率对判断严重故障发展有重要价值。
4.变压器在线监测技术发展前景
在线监测技术是科学技术发展的必然结果，在实际应用中需要有一定的条件，如传感、通信技术不过关或设备没有进行严格筛选时，很容易造成质量或功能缺陷;通过电磁兼容性、稳定性短的时候，有些设备只能满足室内敏感性试验，处于恶劣的环境时就差强人意了，使电力使用过程产生安全隐患。变电站维护工作不仅要积极引进先进的监测技术，而且还需要加强监测技术的研究和开发【3】。但是该技术当前还处于发展阶段，还存在着研发经费不足的问题，很多研究缺乏持续性。有的科研单位对理论研究比较重视，但往往是纸上谈兵，不符合实际情况，不能适用。有的生产厂家过分追求经济效益，监测技术不成熟就投入使用，会给电器安全埋下隐患。硬件设备发展到智能化、网络化，故障分析软件系统将离线测试信息、信息设备和操作信息集成、专家、智能诊断、不同系统的在线测量数据将能够分享【4】;为智能传感器、色谱分析数据接口的具体表现，干扰能有效抑制与透气膜的寿命会延长。今后将有一个统一的技术标准，同时，相应的变压器维护程序和维护管理等也将发生变化，硬件成本将急剧下降，日益重要的软件故障分析系统。随着越来越多的国内在线监测设备状态检修生产公司，软体开发资讯公司的参与产生了规模效应，竞争和市场因素如经济规模将鼓励监测产品的性能价格进行有效地改进。
变压器绕组热点温度在线监测
变压器绕组热点温度在线监测李静;申志永【摘要】介绍了一种利用数学模型准确计算变压器绕组热点温度的方法,用于电力变压器的绕组热点温度的在线监测系统.重点介绍了利用数学模型准确计算动态下的绕组热点温度的计算方法,可以满足变压器绕组热点温度实时监测的需要,节约温控装置成本,减少硬件故障导致的测温失败,提高了温度监测效率、准确度和安全可靠性.【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(038)002【总页数】5页(P14-18)【关键词】绝缘相对老化率;寿命损失;热点系数;在线监测;急救负载;正常周期性负载【作者】李静;申志永【作者单位】保定天威集团特变电气有限公司,河北保定 071056;华北理工大学,河北唐山 063009【正文语种】中文【中图分类】TM41虽然至今还没有简单且唯一的寿命终止准则可用来定量阐述变压器的剩余寿命，但是，人们对于该命题的探索从来就没有停止过，特别是我国决定大力推进智能电网建设以来，又掀起了对这方面研究的高潮。
目前人们普遍以变压器绝缘的相对老化率来计算在某一特定时间内变压器的寿命损失。
计算变压器寿命损失，其中关键是如何准确计算出绕组的热点温度θh。
确定绕组热点温度的途径有2种：一种是在变压器的绕组上预埋光纤测温装置；另一种是利用数学模型进行准确计算得到。
由于前者在绕组中增加了测温器件，给变压器安全可靠运行带来了不确定因素，并且预埋的传感器数量有限，实测结果存在分散性和较大的不确定性，以及能否与变压器同寿命等因素都不确定，所以不推荐前者。
本文重点介绍后者，利用数学模型，准确计算变压器绕组热点温度，并应用到在线监测上。
GB/T1094.7-2008有相应的规定,非热改性纸的相对老化率按下式：V=2(θh-98)/6一定时期内寿命损失按下式：或θh――绕组热点温度，℃；Vn――第n个时间间隔内绝缘纸的相对老化率；tn――第n个时间间隔的时长，min；n――所考虑周期内每个时间间隔的序数；N――所考虑周期内的时间间隔的总数绕组热点温度分为2种情况，分别为稳态下的热点温度以及动态下的热点温度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
运行维护变压器绕组热点在线监测装置的研制与应用陈淑谨1,王世阁2,刘富家1(1.辽宁电科院,辽宁沈阳110006;2.辽宁省电力有限公司,辽宁沈阳110006)摘要:概述了目前绕组热点温度测量的几种方法,介绍了一种新型变压器绕组热点在线监测装置的工作原理、基本功能和基本结构,给出了其试运行情况。
关键词:变压器;绕组;热点;在线测量中图分类号:TM4 文献标识码:A 文章编号:1001-8425(2000)08-0041-051 前言大型电力变压器绕组低温过热问题是运行和制造部门都十分关注并亟待解决的重要问题之一。
从变压器绝缘运行寿命看,一般认为应遵循六度法则:年平均温度为98 时具有正常寿命,当超过或达不到98 时,每上升或降低6 ,则变压器寿命降低一半或延长一倍。
变压器热点温度允许限值为118 。
当绕组热点温度超过140 时,周围的油会分解出气体,造成油中C O、C O2等气体含量增高,同时纸绝缘也会劣化产生糠醛(C4H3O-C HO)。
这时,可以通过绝缘油的气相色谱分析和高性能的液相色谱分析发现可燃气体和糠醛含量的变化。
但当发生低于140 的低温过热时,色谱分析就无法发现其变化了。
此时,热点温度如超过允许限值,不仅会影响变压器使用寿命,还将对变压器安全运行造成威胁。
因此,准确测量油温和在线监测绕组的热点温度,就显得十分重要了。
2 绕组热点温度测量方法概述目前,绕组热点温度的测量方法大致可分为直接测量法、热模拟测量法和间接计算法三种。
2.1 直接测量法直接测量法是在绕组靠近导线部分埋设传感器,由温度测量仪测温。
传感器有多种结构形式,目前常用各种类型的光纤传感器,已商品化的可供电力变压器应用的萤光光纤温度计,有美国Luxtron公司生产的 W TS-11型变压器绕组温度光纤监测系统 等。
这种方法一般在制造或绕组改造过程中埋设测点才可能实施,如能多埋设几点可能碰上真正的最热点,测量结果比较准确,但维护技术复杂,绝缘处理比较困难,价格也十分昂贵。
如果测点装设工艺处理不好,还会影响变压器的安全运行。
2.2 热模拟测量法除了日本、德国产变压器产品附有热模拟式测温仪表之外,近年来我国大型变压器产品也附有此类测温装置。
经理论分析和应用情况调查,这种测量方法误差较大,有的热点温度测量值低于油箱底部油温测量值,甚至不指示。
由于往往不能提供准确数据,法国已在电网中停止使用这种测温装置。
2.3 间接计算法间接计算法是根据假设的变压器热模型,结合各国实践经验,来估算变压器绕组的热点温度。
国际电工委员会I EC354标准和国标 油浸式电力变压器负载导则 中,给出了热点温升计算公式,这是目前变压器绕组热点估算的传统的经典方法。
我们研制的变压器绕组热点在线监测装置就是根据这一原理制成的。
有些文献对直接测量法的测量结果与间接计算法的计算结果进行了比较,如芬兰H.Nordman等人比较后认为: 采用间接方法可以在保证一定精度情况下确定热点的温升 。
比利时F.Cosaert等人比较后说: 基于IEC负载导则的方法给出的值有最好的近似 。
这些人站在直接测量法绝对准确的立场上,审视不同间接计算法的计算结果,来评价哪种方法更准确些。
上述说法也说明基于负载导则的间接计算法得出的热点温度值具有相当的准确性。
特别是对于已经投入电网运行的变压器来说,这种基于间接计算法的绕组热点测温装置是既经济又简便、实用的。
3 变压器绕组热点在线监测装置的工作原理依据国家标准 油浸式电力变压器负载导则第37卷 第8期2000年8月 变压器TRANSFORMERVol.37AugustNo.82000GB/T 15164 94 电力变压器 第二部分 温升 GB1094.2 1996和IEC 354 油浸式电力变压器负载导则 的有关规定,对油浸变压器,假设和简化的热分布图如图1所示。
图1 油浸式变压器热分布图g铜油温升( W - im ) H g 热点对绕组顶部的温升W绕组平均温升 im油平均温升经推导得出,额定负载下稳态热点温度(下标r )公式为:自然循环:hr = a + 0r +H gr 强油循环:hr = a + br +2( i mr - br )+H gr 任意负载下稳态热点温度公式为:自然循环: h = a + 0r 1+R K 21+Rx+H gr K y强油循环:h = a + br1+R K 21+Rx+2( i mr - br )K y +H gr K y 式中 h热点温度 a 环境温度br 额定负荷下底部温升 0r 额定负荷下顶部温升 im r 额定负载下油平均温升H gr 热点对绕组顶部油的温升R 额定负载下负载损耗与空载损耗之比K 负载系数,I /I H x 油温指数y绕组温度指数负载热特性主要数据实例,见表1。
表1负载特性主要数据特性配电变压器ONAN中型大型电力变压器ONAF OF WF AF ODWFAF 油的指数x 0.80.91.01.0绕组指数y 1.61.61.62.0损耗比R 5666热点系数H 1.11.31.31.3油时间常数 0/h 3.02.51.51.5环境温度 a / 20202020热点温升 br /K 78787878绕组平均温升 wr /K 65636368热点对绕组顶部油的温差H gr /K23262229油平均温升 im r /K 44434646绕组顶部油温升 ir /K 55525649底部油温升 br /K33343643注:对于O N 冷却方式,认为 ir 等于 or 。
绕组热点监测装置能自动实现上两公式的运算。
4 监测装置输入的实测量和预置量4.1 实测量由任意负载下稳态热点温度公式可知,负载电流I 需要实测,即K (II H)值随I 而变,温度也随负载电流增加而升高。
另一个实测量是 0(自然冷却变压器的上层油温)或 b (强油循环冷却变压器的底部油温,取冷却器出口油温)。
这样,对运行变压器不需停电就可安装绕组热点在线监测装置,这是该装置的重要优点之一。
安装在冷却器出口测温孔的传感元件是铂热电阻。
根据安装孔的具体情况,经调试选取 3mm 的铂电阻时,测量误差可以不超过 0.5 。
为减少测量误差,固定材料采用不导热材料。
因测温仪表安装在控制室内,为减少和避免电缆引线带来的误差,铂电阻的引出采用三线制接线。
实测证明综合误差仍可控制在 0.5 以内,并未因接入电缆(约100m 长,RVVP-3 42/0.15型三芯屏蔽电缆)而使误差增加。
铂电阻两端如接两根线引出,引线电阻则是一个引入的附加电阻,将引起测量误差。
采用三线接法后,只要两根引线的性能相同,长度相等,其引线42 变压器第37卷电阻将不引入测量误差。
负载电流I 可从套管电流互感器测取,也可从主控室变压器一、二次的电流互感器二次测取。
本次试运行是从远动用交流电流/直流电压变换器输入的直流电压得到的输入信号,其直流电压的变化反映负载电流的变化(如二次I H 2=5A 时,电压为4.5V)。
图2 监测装置方框图4.2 预置量监测装置需预置如下几项量值:(1)变压器高、低压绕组的额定电流I H 1、I H 2;(2)变压器高、低压绕组的铜油温差g r 1、g r 2,由温升试验数据查出或取设计计算值;(3)热点系数H ,自冷H 取1.1,强油冷却H 取1.3;(4)对强油冷却变压器,需预置 br 和 imr ,可由温升试验数据中查出,或由运行中测量值计算后校正到额定情况下的数值置入;(5)对绕组系数Y,自冷和强油冷却均取1.6。
5 监测装置的基本功能5.1 监测并显示温度(1)变压器底层油温,由在冷却器出口测温孔处放置铂热电阻RT(bc)获得。
(2)变压器绕组顶层油温,由冷却器入口测温孔内放置的铂热电阻(AC)获得;油箱顶部温度,由变压器上盖测温孔内放置的铂热电阻获得。
(3)高压绕组的热点温度,需输入底层油温铂电阻信号及高压绕组负载电流I 1(HV)。
(4)低压绕组的热点温度,需输入底层油温铂电阻信号及低压绕组负载电流I 2(LV)。
(5)当顶层油温 98 ,绕组热点温度 140时有声音报警功能。
(6)数码显示器显示4位数字,小数点后有1位有效数字,显示温度值,单位为 。
其最大显示值为160 ,超出时此值显示 OVER 。
5.2 监测装置的系统误差监测装置的工作电源电压为交流220V,并允许在一定范围内波动。
仪器的系统误差(含100m 测量电缆)经辽宁省计量测试技术研究所测试,均在 0.5 以内,如表2所示。
表2 监测装置系统误差对照表单位:标准温度/ 实测温度/ 标准温度/ 实测温度/ 标准温度/ 实测温度/ 109.76059.7110109.82020.17070.0120120.03030.18080.4130129.94040.59090.0140140.05049.610099.8150150.16 监测装置的基本结构(见图2)6.1 模拟电路监测装置模拟部分由恒流源回路和光电隔离单元组成。
恒流源回路由每个为3m A 的5个恒流管组成。
43 第8期 陈淑谨、王世阁、刘富家:变压器绕组热点在线监测装置的研制与应用将下层油温RT1和上层油温RT2的电阻信号的变化变换为直流电压信号VT1、VT2的变化,通过多路模拟开关4052#1送至差动放大电路的一个输入端。
另外,将反映基准电压的信号VN1、VN2送至差动放大电路的另一端。
于是差动电路将两个电压输入信号求差值以后,再经一级放大送到V/F变换器的电压输入端,实现对被测信号的实时采样。
微机的计数/定时器接收到V/F变换器输出的数字频率信号之后,立即处理并显示当时的油温值。
负载电流I1、I2通过交流电流/直流电压变换器变成直流电压信号后,通过模拟开关4052#2再经V/F变换器LM,输入给微型计算机。
计算机依据绕组热点计算公式计算出绕组热点温度并实现实时显示。
光电隔离单元能可靠地实现信号的隔离。
其隔离用光耦合器件,以发光二极管为输入端,光敏三极管为输出端。
这种光电耦合器件一般用于100kHz 以下的频率信号,本装置用于4.5kHz,将数字量与模拟量分开,可以有效地提高监测装置的稳定性和可靠性。
测温装置的计算机程序控制多回路模拟开关,依次实现调零、标定、测量的三步测量法,其方法可以消除引线引起的误差。
由此,监测装置构成监测、运算、显示为一体的智能化仪表。
6.2 数字电路数字运算和显示部分采用的是MC S-51单片机应用系统中使用最多的程序存储器的典型芯片。
使用该程序存储器和锁存器构成程序存储器的扩展电路。
8279芯片就能完成键盘输入和显示输出控制两种功能。
LED显示块是发光二极管显示字段的显示器件,通常使用的是七段LED。
为了显示字母与数字,必须转换成相应的段选码,本装置的这种转换是通过硬件译码器(74LS138)来完成的。