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变压器在线监测研究

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I 摘 要 随着国民经济和电力系统的发展，对电力系统安全可靠运行的要求不断提高，电力系统在线状态监测已经成为重要的科学研究和工程应用方向。电力设备在线状态监测可以实时监测电力设备在实际运行状况下的健康状况，为系统的安全稳定运行提供保证；它作为综合自动化的补充和发展，能够使变电站实现真正意义上的无人值守；同时它还可为电力设备的状态检修提供依据，是实现状态检修的前提和重要组成部分。本文主要研究变压器在线监测的相关方法，并在文中给出分析。变压器是电网中比较昂贵且重要的电气设备，其安全运行对于保证电网安全可靠运行意义重大，通过变压器在线的研究，以便根据实际情况选择相应的方法。 本文根据变压器的各种机械和电气特性，对变压器局部放电的在线监测、变压器油的在线监测、变压器铁芯多点接地的在线监测、变压器过电压的在线监测、变压器油中微量水分的在线监测、变压器绝缘老化程度的在线监测技术进行介绍。

关键词：变压器；在线监测；油中溶解气体；过电压绝缘老化；铁心；多点接地；局部放电 II

Abstract With the development of the national economy and power system, safe and reliable operation of the power system requirements continue to increase, the power line condition monitoring system has become an important direction of scientific research and engineering applications. Power Equipment Online condition monitoring real-time monitoring of power equipment in the health status under actual operating conditions, provide a guarantee for the safe and stable operation of the system; it is as integrated automation supplement and development, enabling unattended substation in the true sense; at the same time it may also be a condition-based maintenance of electrical equipment provide the basis for achieving the status of maintenance of premises and an important part. This paper studies the correlation method of transformer on-line monitoring and analysis are given in the text. Grid transformer is relatively expensive and important electrical equipment, the safe operation of the power grid to ensure safe and reliable operation of great significance, through transformer online research in order to select the appropriate method based on the actual situation. According to a variety of mechanical and electrical characteristics of the transformer on-line monitoring of transformer partial discharge of transformer oil on-line monitoring, transformer core multi-point grounding line monitoring, over-voltage transformer on-line monitoring of transformer oil on-line monitoring of trace water insulation transformer aging line monitoring techniques are introduced.

Key Words：Transformer；on-line monitoring；oil dissolved gases；overvoltage insulation aging；core； multi-point grounding；partial discharge III

目 录 摘 要.............................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................................ II 目 录 ............................................................................................................................................ III 第1章 概述 ................................................................................................................................... 1 1.1研究背景 ............................................................................................................................. 1 1.2 研究方法 ............................................................................................................................ 1 第2章 局部放电的在线监测 ....................................................................................................... 2 2.1 局部放电对变压器绝缘的危害 ........................................................................................ 2 2.2 变压器局部放电的测量方法 ............................................................................................ 2 第3章 变压器油中溶解气体的在线监测 ................................................................................... 4 3.1 变压器油在线监测的原理 ................................................................................................ 4 3.2 变压器油在线监测的气体检测方法 ................................................................................ 4 3.3 变压器油中溶解气体在线监测装置的基本功能 ............................................................ 5 第4章 变压器铁芯多点接地的在线监测 ................................................................................... 6 4.1 铁芯多点接地故障的危害 ................................................................................................ 6 4.1.1 铁芯接地故障原因 ................................................................................................. 6 4.2 处理方法 ............................................................................................................................ 7 4.3 铁芯多点接地故障判断及处理 ........................................................................................ 7 4.3.1丰镇电厂 .................................................................................................................. 7 4.3.2 油色谱跟踪试验分析 ............................................................................................. 7 4.3.3 主变吊芯检查 ......................................................................................................... 8 4.3.4 消除故障方法 ......................................................................................................... 8 4.4 防范措施 ............................................................................................................................ 9 4.5 结论 .................................................................................................................................... 9 第5章 变压器过电压的在线监测 ............................................................................................. 11 第6章 变压器油中微量水分的在线监测 ................................................................................. 13 6.1 变压器油中微水的状态及危害 ...................................................................................... 13 6.2 变压器绝缘油中微水的测试方法 .................................................................................. 14 第7章 变压器绝缘老化程度的在线监测 ................................................................................. 16 7.1 介电响应分析法简介 ...................................................................................................... 18 7.1.1 回复电压法(RVM) ............................................................................................... 19 7.1.2 极化去极化电流法(PDC) .................................................................................... 20 7.1.3 介电频域谱法(FDS) ............................................................................................. 20 7.1.4 介电响应现场试验结果及分析 ........................................................................... 21 第8章 结 论 ............................................................................................................................. 26 致谢 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 参考文献......................................................................................................................................... 27

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变压器局部放电的在线监测

变压器局部放电的在线监测

监测信号的A/D转换
对于70～180kHz的被测局部放电信号应采用高速采样系统。一般 采样频率应为信号频率的10倍以上，即700～1000kHz。
第二节 变压器局部放电的在线监测 三、局部放电信号的传输
电缆模拟信号传送
一根信号电缆传送一通道信号；多通道信号需多根电缆或采用多 芯电缆传送。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
变压器局部放电的在线监测方法－非电测法
声测法是利用局部放电时发出的声波来进行测量，常和脉冲 电流法配合使用，是局部放电的重要监测手段。 特点：基本上不受现场电磁干扰的影响，信噪比高，可以硬 定放电源的位置。 缺点：灵敏度低且不能确定放电量。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
第二节 变压器局部放电的在线监测 二、局部放电信号的检测
声测法信号检测
局部放电声波的检测频率
声波是一种机械振动波，它是当发生局部放电时，在放电区域中分 子间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏观上产生了一种压力所引成。
局部放电由一连串脉冲形成，由此产生的声波也是由脉冲形成。频 谱为10～107Hz数量级范围。
模式识别的过程实际上是信息压缩的过程，—般包括学习和 识别两个过程。
第二节 变压器局部放电的在线监测 七、放电模式的识别
第一步是学习过程，首先从变压器提取有典型意义的几种放电 模型，通过试验，获得局部放电数据，包括放电图象或数据采 集结果，从这些所获得的数据中提取特征，包括时域特征或统 计特征。根据这些特征构成特征空间，利用某种算法依据一定 规则，将特征空间根据不同的放电模型进行划分，从而形成特 征库。 第二步是识别过程，对于未知的放电类型，在获取数据和提取 特征后，依据同样的规则与已存在的特征库在限定条件下进行 匹配，从而判断出放电的类型。
安全管理中变压器早期故障在线监测（三篇）

安全管理中变压器早期故障在线监测（三篇）

安全管理中变压器早期故障在线监测随着电力系统的不断发展，变压器作为电网中的重要设备，其安全管理也越发重要。

变压器在运行过程中可能会发生早期故障，如果能够及时发现并进行监测，将有助于提高设备的可靠性和安全性。

因此，变压器早期故障在线监测成为近年来电力系统安全管理的研究热点之一。

变压器早期故障在线监测是指在变压器运行过程中，通过对变压器的各种状态参数进行监测和分析，早期发现可能导致变压器故障的异常情况，以便采取及时的维修和保养措施。

变压器早期故障在线监测可以通过多种技术手段实现，比如红外热像技术、频域分析技术、化学分析技术等。

红外热像技术是目前应用较广泛的一种变压器早期故障在线监测技术。

该技术通过红外热像仪对变压器外部进行扫描，通过测量变压器表面的温度分布来判断变压器是否存在异常热点。

由于变压器故障往往伴随着局部局部发热，因此如果能够及时发现并修复变压器的热点故障，就能够避免由于故障扩展导致的更严重的损坏。

除了红外热像技术外，还可以利用超声波技术对变压器进行早期故障在线监测。

超声波技术可以检测变压器内部的绝缘油中是否存在异常气体，以及变压器内部是否存在干扰信号，从而发现变压器故障的存在。

此外，还可以利用频域分析技术对变压器进行早期故障在线监测。

频域分析技术是一种通过对变压器各种状态参数的频谱进行分析，以判断变压器是否存在故障的技术。

在变压器正常运行时，其频谱信号应该是平稳、连续且没有明显的峰值，而在变压器出现故障时，其频谱信号往往会发生变化，出现突变或者明显峰值。

因此，可以通过对变压器频谱进行监测和分析，来判断变压器是否存在故障。

此外，还可以利用化学分析技术对变压器进行早期故障在线监测。

化学分析技术是通过对变压器绝缘油中各种化学成分的分析，以判断变压器是否存在故障的技术。

在变压器正常运行时，其绝缘油中各种化学成分的浓度应该是稳定的，而在变压器出现故障时，会有不同程度的化学物质溶解，从而导致绝缘油中各种化学成分的浓度发生变化。

变压器在线监测与故障诊断技术研究

变压器在线监测与故障诊断技术研究

变压器在线监测与故障诊断技术研究摘要：在电力系统的各种电气设备中，变压器是其重要的组成部分。

采用油中溶解气体分析（DGA）技术对变压器故障进行早期故障诊断，可减少变压器不必要的事故停用，对保证电力系统安全可靠运行有较大的作用。

文章针对变压器离线监测的不足，提出了变压器在线监测的方法，并介绍了变压器气相色谱分析法原理，通过实例阐明了如何根据监测到的数据来诊断设备故障。

关键词：变压器油；在线监测；故障诊断；色谱分析0引言设备维修的概念起源于20世纪50年代，当时电网电压等级较低，容量也不大，电气设备出现问题时造成的影响和损失也较小，事故后再维修成为当时电力设备的普遍选择，但由于传统的离线监测与定期停运实验等方式属于间断性评估，难以将故障遏制在初期阶段，增加了设备运行的风险。

近年来，随着传感器和光纤等相关技术的发展和应用，出现了一种能够动态监测被测设备相关数据的在线监测方法，反映变压器当前的运行状态，结合以往的运行经验与相关标准进行全面分析，明显提高了成功发现变压器缺陷的效率与准确性，并能够及时地进行报警，让运行及班组人员采取相应措施，缩短故障存在的时间，限制故障的进一步发展，以确保电网的安全稳定运行。

运行中的变压器，发生外部故障时，我们可以观察到，但其内部发生故障、病变，就很难监控，但变压器内部的油，是可以采集到的。

绝缘油老化、变质会分解出一氧化碳CO、二氧化碳CO2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、氢气H2等，通过对变压器的绝缘油进行定期取样、分析，并与历年的分析数据进行对比，在变压器正常供电的情况下，判别变压器的运行状况，有助于及早发现和消除存在的安全隐患，确保变压器的安全运行。

1变压器油色谱分析的原理在新绝缘油的溶解气体中，除了含有氮气（约70%）和氧气（约30%）以及二氧化碳（0.3%左右）气体外，并不含有C1 C2之类的低分子烃，在经过油的处理之后，由于一些油的加热处理设备存在死角，可能出现微量的乙烯甚至极微量的乙炔。

变压器在线监测技术的应用探讨

变压器在线监测技术的应用探讨

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。