变压器绝缘油色谱在线监测探究

变压器绝缘油色谱在线监测探究

发表时间：2018-09-17T11:38:28.330Z 来源：《基层建设》2018年第22期作者：张惠芝

[导读] 摘要：现在人们的生活对于电力越来越依赖，为了保证变压器的正常工作与电力的稳定供应，人们进行了不断的研究。

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摘要：现在人们的生活对于电力越来越依赖，为了保证变压器的正常工作与电力的稳定供应，人们进行了不断的研究。变压器油色谱的使用，使得变压器的在线监测得以实现，技术人员能够实时了解变压器的工作情况，并对于可能会出现的问题进行及时的修复。电力的稳定供应是人们生活与生产的保障，那么变压器的正常运转便显得尤为重要，变压器油色谱在电压器工作的检测上有着良好的效果，本文主要对变压器绝缘油色谱在线监测进行了讨论。

关键词：变压器油色谱；在线检测

电力系统通常采用定期取油样进行色谱监测的方法来判断变压器的运行状况。该方法虽然能够定期获取变压器油中溶解的故障特征气体的含量，但是受到检测周期的限制很难及时发现变压器内部潜在故障。并且这种检测方法过程复杂，对检测人员的检测水平和检测经验有较高的要求。现阶段，对于变压器油中溶解气体色谱分析的在线检测方法，仍然以检测油中溶解气体为反应故障的特征量，但能够在变压器正常运行时，可及时掌握变压器的运行状况，跟踪和发现可能潜伏的故障，并可依据专家系统对运行工况进行自动诊断，以便做出相关的措施。同时可通过长期、连续油色谱分析法的监测，提高对异常数据诊断的可靠性，可以在主控室对变电站每台主变的油色谱分析进行巡回在线监测，实现整个变电站运行工况的在线智能化监测与诊断。

1.在线监测系统的原理

变压器油色谱可以自动检测其安全条件，具有相应的系统，不影响变压器的运行。包括油气分离，数据采集，色谱分离，现场控制，气体测量等多种单位，以及相关的通信控制，监控软件，主单元，辅助单元。其中油气分离，色谱分离，气体检测是其最关键的部分。

1.1 油气分离单元

油气分离装置最重要的任务就是用平衡溶液法分离出油气。主要操作步骤是在恒温条件下，通过相应的装置到内部空间进行真空，并将样品分离成油和气。泵泡的运行相当于搅拌，可使两者完全溶解，平衡，实验室脱气方法具有相同的地方，增加了数据的可比性。

1.2色谱分离单元

单位的主要组成部分是色谱柱，通过色谱柱进行检测。它主要是气体样品进入色谱柱，通过柱的吸附能力，让它显示不同的状态，结合不同的固定分布系数，其分离的组成。该方法使用简单，但精度高。

1.3气体检测单元

监控单元主要是释放气体。溶解在油气中需要通过柱分离，通过相应的检测设备，其气体含量进行准确的检测。光谱型半导体气体传感器的检测原理是吸附在半导体气体传感器表面上的氧气产生电子俘获氧离子，表面捕获的电荷导致半导体的能带弯曲并消散表面移动使其可以分解可燃气体，并通过氧化反应，使其内部电子释放，从而减少相应数量的电阻。根据检测到的电阻数量和相应的值，进行相应的处理，产生相应的成分和总烃含量。

2.变压器油中溶解气体在线监测装置的作用

变压器油中溶解气体在线监测装置主要包括油中气体组分含量的检测和故障的诊断两大部分。现有的大多数在线监测装置主要功能是在线监测油中气体组分含量及超闭值报警。从运行部门来考虑，采用变压器油中溶解气体在线监测装置的目的是实时或定时监视变压器的运行状态，监测正常运行工况，诊断变压器内部存在的故障性质、类型、严重程度并预测缺陷的发展趋势，指导运行部门对变压器的管理和维修。

2.1运行状态监测

由于变压器油中溶解气体的离线色谱分析是在运行状态下取油样、试验分析，而在线监测也是在运行状态下取油样，并且直接对油中溶解气体进行分析。因此，严格来说，如果排除各种人为因素，两者的油中溶解气体检测数据的绝对值应当可比，随检测时间的变化趋势也应当一致，并且数据值应具有重复性和再现性。因此，变压器油中溶解气体在线监测的任务与离线色谱分析应具有一致性，即了解和掌握变压器的运行状态，结合在线监测项目（如局部放电等）和投运前后的状况，对变压器运行状态进行评估，判断其处于正常或非正常状态，对状态给予显示、存储，并对异常状态予以超值报警，以便运行人员及时给予处理，并为变压器的故障分析诊断提供信息和准备基础的数据。

2.2故障诊断

故障诊断的任务是根据状态监测获得的在线信息，专家系统结合被监测变压器自身的结构特性、参数及运行环境，考虑变压器的运行历史，即存储的运行记录、曾发生过的故障等，根据诊断判据对变压器已发生或可能发生的故障进行判断，确定故障的性质、类别、程度、原因、故障发生和发展的趋势甚至后果，提出控制故障继续发展和维修的对策。由于故障和征兆之间不是一一对应关系，即一种故障可能对应多种征兆，一种征兆可能对应着多种故障，除主要征兆外还存在一系列其它征兆。因此，一种油中溶解气体在线监测装置的功能是否齐全和优良，其故障诊断的方法也非常重要。

2.3对变压器状态维修的指导能力

虽然实践证明定期预防性检修制度对预防事故的发生起到很大的作用，但也可能出现过剩维修或不足维修的弊病。因此状态检修已成为各国追求的一种科学而合理的检修制度，但是状态维修在很大程度上要依赖于状态监测及故障智能诊断技术的实施和进一步发展。因此，只有变压器油中溶解气体在线监测装置监测的特征气体种类、组分含量的准确度、诊断方法的科学性、专家系统的可靠性以及整个装置的稳定性等均满足工程要求的条件，对变压器的状态维修才具有指导意义，同时价格合理，才能得到广泛采用。

3.总结

色谱在线监测系统可以实现大型变压器内部运行状态的在线监控，随时掌握设备的运行状况，为保证变压器的安全经济运行和状态检修提供了技术支持，是保证变压器及电网系统安全经济运行的重要手段。色谱在线监测装置的开发与应用，有效的补充了变压器油中溶解气体监督的手段，本系统监测数据与实验室色谱分析数据，具有较好的可比性，满足国标要求，其与实验室色谱仪及便携式色谱仪一起，建立了完善的变压器油中溶解气体监测模式，为变压器状态检修工作的顺利开展提供了坚实的技术保障。