淺談變壓器在線監測技術應用

汪 明

（福建晉江天然氣發電有限公司，福建晉江 362251）

0 引言

近年來，隨著經濟迅速發展，人們生活水平顯著提高，這使得居民的生活用電量和工業用電量顯著增加。在電力系統運行中，要提升供電質量，就要確保電力系統中各個設備和元件的運行質量，變壓器是重要的變電設備，它能實現低壓電和高壓電的轉換，將電廠的高壓電轉換成可以直接使用的低壓電。作為電力系統中最為關鍵的設備，為了確保其運行質量，就要提升變壓器的運行穩定性，所以要重視變壓器在線監測技術對于保證變壓器正常運行所起的重要作用。通過變壓器在線監測技術可以及時發現變壓器設備的運行故障，對變壓器運行溫度、油氣和脈沖電流進行檢測，可以及時發現變壓器存在的故障，這樣就可以快速對變壓器進行故障檢修，恢復其正常運行，保證電力系統運行的穩定性。

1 變壓器在線監測技術在電力系統應用的意義

變壓器作為電力系統中重要的組成設備，其運行穩定性直接關系著電力系統的供電質量，所以保證變壓器的正常運行就顯得非常重要。為了提升用電質量，在變電站運行過程中，要做好在線監測管理，結合變電站的運行特點，考慮對變電站的運行影響因素，對可能出現的故障重點監測，這樣可以及時發現變電站存在的故障和故障隱患，并盡快恢復正常供電，提升整個電力系統的穩定性。

2 變壓器在線監測技術的具體應用

為了保證變壓器的正常運行，當前主要通過在線實時監測來提升變壓器的運行穩定性，結合變壓器的運行特點，主要有以下3 種監測技術。

2.1 油氣分離技術

（1）薄膜脫氣法。結合變壓器的結構特點來看，變壓器內部具有變壓器油室和氣室，可以利用一種高分子薄膜，將油氣室內部的油和氣進行分離，然后通過計算油室內溶解氣體的含量，來分析變壓器的運行情況是否良好。這種技術主要是利用高分子薄膜實現油氣分離，監測的結果對于薄膜的質量要求較高，監測的結果可能存在一定的差異，但是可以辨別變壓器是否存在故障。

（2）動態頂空脫氣法。另外一種氣體檢測方式就是動態氣體檢測法，通過采樣瓶來收集變壓器析出的氣體，然后利用脫氣原理來對相同間隔時間內的氣體量進行檢測，如果測量的數值相同，那么說明變壓器的油氣平衡，不存在故障；如果數值異常，那就要分析變壓器是否出現新的故障。

2.2 氣體檢測技術

（1）氣相色譜法。在純度較高的氮氣作用下，把分離后的氣體輸送至色譜柱中，由于受到分配系數的影響，氣體在色譜柱中停留的時間會有一定的差異，且成正相關，也就是分配系數大則停留時間長。再將各組氣體置于高敏度的TCD 檢測儀中，對氣體濃度進行檢測，然后將濃度信息轉換成相關信號，將其輸入到計算機中。用這種方法檢測氣體，能夠準確測出氣體濃度，但是需要花費大量時間，且操作復雜，要求檢測人員技術水平較高，一般用于定期檢測中。

（2）光聲光譜法。在變壓器的運行過程中，通過分析溶解在油中的氣體特性來監測變壓器的運行情況。這種監測技術的原理主要是利用不同的氣體吸收特定波長的紅外線，然后通過光譜來分析各種氣體的組成和含量。在實際的監測過程中，利用濾光片來分析各種不同的氣體，如果氣體的組成符合正常的氣體組成，說明變壓器運行情況良好。如果氣體成分異常，說明變壓器存在故障，要及時檢查并恢復。

2.3 變壓器局部放電在線監測

（1）脈沖電流法。這種方法主要是在變壓器套管接地、外殼接地、鐵芯接地以及繞組間發生高壓局部放電時，對脈沖電流信號進行監測，對脈沖個數、大小、相位等進行準確的測量，具有較高的靈敏度。然而，由于脈沖電流對外界噪聲比較敏感，容易受到噪聲干擾，這時候，應該準確提取局部脈沖信號，提高自身的抗干擾能力。這種監測方法雖然具有較高的靈敏度，但是由于脈沖頻率低，能夠監測的信息量有限。

（2）射頻監測法。該方法的工作原理是利用羅氏線圈型傳感器從變壓器和發電機等被檢設備中性點提取信號。射頻檢測系統安裝方便，不受系統運行方式的影響，因而其使用范圍更加廣泛，在發電機監測中的使用較多。然而，該監測方法具有分辨信號單一的缺陷，不能在三相變壓器的局部放電監測中使用。

3 變壓器在線監測系統應用中存在的問題

電力系統運行的穩定性直接關系著供電質量，在實際的供電中，由于變壓器的故障經常會導致系統斷電。為了保證廣大用戶的用電需求量，在實際的運行過程中，要采取有效的措施避免變壓器故障，合理的應用變壓器在線監測技術，來實時監測變壓器的運行情況，及時發現故障并恢復其正常運行。然而在實際的運行過程中，存在以下3 個方面的問題。

3.1 監測設備和監測技術

在電力系統實際運行過程中應用在線監測技術時，為了保證監測結果的準確性，一定要優化在線監測技術。例如在氣體監測和電頻監測技術的應用中，要考慮到監測設備的運行情況對于監測結果的影響；當一些監測裝置的靈敏度達不到要求時，在監測過程中不能發現一些輕微的異常變化，不能起到很好的監測作用。為了確保監測技術的合理應用，要優化監測產品設備和監測技術。

3.2 監測技術開發與研究方面

由于當前的監測技術僅僅局限于一些量值的變化，主要是對變壓器的氣體和電頻進行分析，影響這個過程的因素較多，可能使得結果不準確。為了提升在線監測技術的效果，要對監測技術進行不斷的深入開發和研究，要注意研究方向并且要務實，通過多次變壓器運行監測實驗來優化監測技術，通過技術的完善來保證變壓器的良好運行環境。

3.3 監測設備的管理

對于變壓器的在線監測過程，也涉及到較多的監測設備和監測裝置，對于監測系統的管理也直接影響到變壓器在線監測技術的結果。如果因為管理制度不健全會導致系統的設備存在故障，這樣在實時監測的過程中就會影響監測結果。所以要完善監測設備管理制度，確保監測設備的日常維護和管理，在進行電力系統巡查時同步巡查變壓器在線監測系統，保證監測設備的良好運行，從而提升電力系統的穩定性。

4 結語

變壓器是電力系統中重要的設備單元，其運行情況直接影響到供電質量。結合當前電力需求量較大的新形勢，一定要提升電力系統的運行穩定性，尤其是要保證變壓器設備的良好運行，要重視變壓器在線監測技術的重要作用。在實際的運行過程中，要結合變壓器的運行情況合理選擇監測技術，為了保證監測效果，要結合當前監測過程中存在的問題，采取有效的措施對檢測設備和技術進行優化，通過完善監測設備和監測技術，來確保變壓器在線監測技術的效果，進一步提升電力系統的穩定性。