油色谱在线监测装置在换流站中的应用及运维管理

油色谱在线监测装置在换流站中的应用及运维管理
发布时间：2023-01-06T03:04:23.581Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：胡方方吕鑫
[导读] 监测装置一般适用于换流站中，它对于现代电力系统正常生产运维所起到的作用重大，是目前超高压、特高压直流输电、长距离输电的第一选择，特别是在我国电力"西电东送"事业发展中所起到的作用更是不容小觑。

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摘要：油色谱在线监测装置作用明显，其在换流站状态检修过程中应用广泛。

在本文中就将简单分析该装置在换流站中应用价值，并对其运维管理工作原理以及运维管理内容进行了全面探究。

关键词：换流站；油色谱在线监测装置；应用价值；状态检修；运维管理
油色谱在线监测装置一般适用于换流站中，它对于现代电力系统正常生产运维所起到的作用重大，是目前超高压、特高压直流输电、长距离输电的第一选择，特别是在我国电力"西电东送"事业发展中所起到的作用更是不容小觑。

当然，为了避免生产事故问题，还需要做到对油色谱在线监测到位，体现监测技术应用实时性以及连续性。

目前的油色谱在线监测装置在保障变压器安全稳定运行状态过程中，也必须及时采取有效检修策略，满足状态检修工作所有要求。

1、换流器状态检修的必要价值
1.1换流器的基本特征
针对换流器的状态检修很有必要，因为换流器始终处于高压直流输电系统中，其重要性不言而喻，其所处的位置也非常核心，恰好在交流与直流电互相变换位置，它能够与换流阀共同实现交流电与直流电之间的相互转换，所以需要在交流系统与直流系统之间电绝缘与隔离机制，同时对交流电网入侵换流器的过电压问题进行强制抑制。

从结构角度来讲，换流器本身与普通电力变压器在结构上表现相同，但是其运行过程会受到换流器所造成的非线性影响，所以容易出现漏抗、谐波、绝缘、直流偏磁、调压试验等多方面问题，导致自身与普通电力变压器也呈现出某些不同之处，具体可以总结归纳以下6点：
⑴在限制阀臂以及直流母线短路中的短路电流过程中，其短路阻抗必须较大才能保证换流器正常运行。

⑵阀臂侧以及直流母线短路时就会出现短路电流，其中短路阻抗也相对较大。

⑶在采用谐波变压器过程中，由于其杂散损耗相对偏大，其中局部可能会产生过热现象，此时需要考虑采用隔音装置。

⑷如果谐波过大，其换流器的调压范围也应该相应增大，一般最高要达到35%左右。

当然，阀侧以及网侧绕组电流中产生直流分量亦或者直流偏磁现象，则可能导致损耗温升与噪声增大。

如果普通交流变试验执行顺利，还需要进一步进行直流试验。

1.2换流器状态检修的必要价值
在当前，我国电力企业电力系统发展快速，其中电力高压设备中所采取的多为定期检修模式，这种模式略显陈旧，已经无法满足当前电网发展要求以及安全运行需要。

一般来讲，定期检修模式主要对设备采取"一刀切"统一做法，这种做法虽然快捷，但是容易产生检修过度、检修不足等弊端问题，两点问题不论哪一点发生都会导致设备性能受损、电网运行效率降低、同时对设备造成性能损伤，甚至引发事故隐患问题。

而在国内外电力系统建设过程中，针对换流器这样的电力高压设备一般都会采用状态检修模式，它主要根据设备运行的基本状态来决定设备检修时机，相当科学[1]。

2、油色谱在线监测装置在换流站中的应用要点
油色谱指代变压器油色谱，其在线监测装置在换流站的应用内容较多，主要对换流站的安全生产运行状况进行分析，属于定时或持续监测的精密系统，能够满足多组分气体在线监测工作要求。

一般来说，油色谱在线监测装置主要依靠化学信号、气体信号、电信号之间的相互转换来采集数据，构建数据模块，并将数据信息通过通讯口上传到后台监控系统中。

同时，利用软件系统的内变压器故障诊断算法也能发现某些异常问题，配合系统诊断变压器内部故障类型，被给出相关维修建议。

基于这一工作原理，油色谱在线监测装置就此形成，它在换流站中的实践应用也就顺理成章[2]。

2.1监控换流站生产运行状况
油色谱在线监测装置会监测换流站中的日常生产运行情况，分析直流电转变为交流电的有效过程。

在这一过程中，需要参考超高压输电企业的反事故措施展开，确保安装油色谱在线监测装置到位。

在实现对变压器主变运行状况的有效转化以后，也需要对比分析数据内
容，如此对于监控运行工况更为恶劣的交流变压器有一定的监督作用。

在满足实时监督交流变压器以及主变运行工况基础上，还需要对比分析数据内容，如果监控运行工况过分恶劣就必须更换换流变压器[3]。

2.2分析换流器数据情况
换流变压器中故障种类问题较多，特别是内部产生的大量气体种类不一。

比如说过热性故障，它是由于设备的绝缘性能恶化所引发，其中所产生的故障气体多为CO以及CO2。

如果变压器绝缘受潮，其中的特征气体H2含量也会相对较高，其它气体成分增加则相对不明显。

一般情况下，换流变压器的运行环境相比于主变更加恶劣，运行温度多在60～70℃的高温环境下，如此就容易导致换流器中绝缘材料老化速度加快[4]。

为有效解读分析换流器数据情况，下文也结合案例展开分析。

例如换流器在进行定期油试验结果分析过程中，需要了解其油色谱中的各种绝缘油指标，并建立比较试验数据内容分析体系，了解油色谱中数据超标问题及其成因，如此才能更精准确定故障原因以及位置，重点对绕组直流电阻进行测量，例如测量网侧绕组内容，思考分支直流电阻内容。

在结合案例试验结果会发现，造成网侧绕组直阻明显高于出厂值的主要原因就是网侧绕组分支故障可能会导致换流器油色谱数据严重超标，此时有必要更换网侧分支绕组。

考虑到换流变压器处于相对恶劣的工作环境背景下，就说明换流变压器装置中油色谱在线监测装置所监测指标可能超标，有必要进一步展开研讨[5]。

3、油色谱在线监测装置在换流站中的运维管理要点
油色谱在线监测装置在换流站中的运维管理内容相当丰富，其在弱化油色谱在线监测装置监测故障问题的同时，也希望做好相关运维管理工作，比如载气管理工作。

所谓载气管理主要是分析系统中的载气过多情况，其中大部分为高纯氮气，所以在载气管理工作中会采用到高纯氮气瓶有效载入气源。

考虑到钢瓶中氮气量储存有限，因此需要在一段时间内就对高纯氮气欠压情况进行调整，避免其无法被有效检测。

当然，在在线监测系统过程中，也需要分析监测功能内容，保证其监测工作连续性得到有效保障。

在保证系统连续稳定运行基础上，还需要保证换流站中运维管理工作周到，保证做到每2周更换一次气瓶，亦或者采用大容量高纯氮气瓶，如此对于减少气瓶更换次数、提高载气运维管理工作稳定性帮助较大。

4、总结：
在本文中分析了油色谱在线监测装置在换流站的实践应用要点，它主要保证了换流变压器安全稳定运行，发挥其稳定价值作用。

与此同时，该装置在换流站中的动态持续应用也大幅度降低了人员劳动强度，确保有效保障变压主设备安全稳定运行。

参考文献：
[1] 童超，童军心，周梦垚，等. 油色谱在线监测装置异常情况及特征分析[J]. 江西电力，2022，46（2）：31-34.
[2] 何宁辉，丁立，沙伟燕，等. 变压器油色谱在线监测装置性能检测系统设计[J]. 现代科学仪器，2022，39（3）：16-20.
[3] 周敏. 电力变压器油色谱在线监测装置的故障识别技术[J]. 中国新技术新产品，2022（10）：34-36.
[4] 冯国骥，陈文鸿，曾莉，等. 油色谱在线监测装置故障重启处理方法探讨[J]. 机电信息，2022（4）：54-56.
[5] 李文震，罗汉武，许晓路，等. 基于改进RBF的变压器油色谱在线监测装置配置策略研究[J]. 计算机应用与软件，2020，37（1）：122-127.。