干式变压器在线监测设备的发展趋势——创联汇

干式变压器在线监测设备的发展趋势(1)关键词：本文主要介绍日益成熟的干式变压器在线监测技术，包括其系统结构、监测参数和故障判断的较新发展状况。本文还分析了其与离线检测和状态检修的关系，并讨论了存在的问题及其发展前景。

以可靠性为中心的状态维修是电力设备维修的发展趋势，在西欧和北美得到了实际应用，内许多电网公司已经安装了相关设备和软件系统。由于现有预防性试验中离线试验阈值与设备运行阈值的差异，存在漏报、早报或误报等问题。同时预防性试验成本高，停电损失大。

干式变压器在线检测是利用传感技术和微电子技术对运行中的干式变压器进行监测，获取反映运行状态的各种物理量，并对其进行分析和处理，预测干式变压器的运行状态，必要时提供报警和故障诊断。从而避免故障进一步扩大造成的严重事故，引导干式变压器的较佳检修时机，为状态检修提供实时数据和重要参考依据。因此，在线监测是预防性维修向状态维修过渡的环节和必要的技术手段。

2干式变压器在线监测技术现状

通过故障模式分析，干式变压器的在线监测项目主要包括油中溶解气体(DGA)的测量与分析、局部放电测量、有载开关触点磨损等。

2.1油中溶解气体的分析

通过对特征气体的监测和测定，油中溶解气体的分析对油浸干式变压器内部潜在故障的发现是十分有效和可靠的。在油中安装特征气体传感器进行连续监测，可以发现早期潜在的故障症状，从而帮助用户尽可能采取正确的维护措施。但是，这种方法对突发故障不敏感。现有的DGA技术可以确定气体类型、浓度、趋势和气体生成速率。油中溶解气体的变化率对于确定断层发育的严重程度非常有价值。

目前内安装的油中气体在线监测装置是加拿大Syprntec公司的消火栓20li智能干式变压器早期故障在线监测系统。其监测成分和响应为100% H2 15% co 18% c2h2 11% CH4，因此是一种基于H2的可燃气体探测器，对乙炔不敏感。由于干式变压器色谱分析的际电工委员会标准将H2排除在检查内容之外，部长级标准正在考虑逐步讨论H2超标的概念和标准。另外，消防栓201i检测的是混合气体，所以不能用三比等标准来分析，较终会被全组分DGOA取代。美MM公司生产的TRUEGASTM全成分DGA在全球已经运行多年，但是目前内还没有运行的例子，价格比较高。它可以检测9种气体，如H2，4，CHCO和二氧化碳。对采集的数据进行处理后，采用三比值法、四比值法、气体正常图法和CIGRE推荐法对各次采样的数据进行分析和故障诊断。根据中电机工程学会高压专业委员会2004年学术会议的论文，中的MGA系统和DZJ系统使用复合传感器，可以检测H2、一氧化碳、C2H6、C2H4、C2H6和C2H4等六种气体。灵敏度在1 ppm ~ 10 ppm之间，标称寿命在1 ~ 10年之间，基本能满足在线监测的使用要求。 #p#分页标题#e#

2.2局部放电

局部放电不仅是绝缘老化的现象和表征，也是促进绝缘老化的重要因素，值得在线监测。研究表明，超高压干式变压器在工作电压下的长期运行寿命与其绝缘中是否存在局部放电密切相关，即局部放电越弱，正常运行寿命越长。同时，在线监测PD可以及时预防或发现突发故障，这也是其优于DGA的重要一点。现有的局部放电在线测量方法主要分为电脉冲测量和超声波测量。近年来，内外出现了甚高频和超高频方法，但应用较广泛、技术较成熟的是基于离线测量标准IEC270(或IEC60270)的电脉冲测量方法。使用这种方法的系统主要在罗果夫斯基传感器的放置位置、系统的检测频带和抗脉冲干扰方法上有所不同，但在数据采集、信号处理和显示上没有太大差异。图1显示了PD在线监测的常见模式。

目前内PD在线监测系统水平接近外，嵌入式传感器基本不用更换干式变压器的接线，受到欢迎。武汉高压所研制的局放系统，采用带宽为10-10-1000kHz的电流传感器，将套管端屏、中性点、铁芯等接地线的脉冲信号耦合起来，形成平衡对，消除外界脉冲干扰，获得局部放电脉冲的幅值和频率。Xi交通大学研究的BYT局放系统的测量频带为40Hz-2mHz。大传感器和小传感器分别安装在各相高压套管的底座和端屏处。系统通过识别这两个脉冲信号的极性来定向耦合干式变压器内部的局部放电信号，从而有效抑制外部干扰。干式变压器局部放电在线监测的灵敏度一般在1000pC以上，高于离线干式变压器出厂试验的规定值。因此，现有系统主要根据局放的长期发展趋势来分析干式变压器的绝缘状况，而不是某一时刻的单一测量值。此外，局部放电的类型也可以用椭圆图、二维谱和三维谱来分析。