變壓器油色譜在線監測系統的原理

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電力變壓器不僅屬于電力系統中*重要的和*昂貴的設備之列，而且也是導致電力系統事故*多的設備之一，因此，國內外不僅要定期作以預防性試驗為基礎的預防性維護，而且相繼都在研究以在線監測為基礎的預知性維護策略，以便實時或定時在線監測與診斷潛伏性故障或缺陷。變壓器在發生突發性事故之前，絕緣的劣化及潛伏性故障在運行電壓下將產生光、電、聲、熱、化學變化等一系列效應及信息。對于大型電力變壓器，目前幾乎是用油來絕緣和散熱，變壓器油與油中的固體有機絕緣材料（紙和紙板等）在運行電壓下因電、熱、氧化和局部電弧等多種因素作用會逐漸變質，裂解成低分子氣體；變壓器內部存在的潛伏性過熱或放電故障又會加快產氣的速率。隨著故障的緩慢發展，裂解出來的氣體形成泡在油中經過對流、擴散作用，就會不斷地溶解在油中。同一類性質的故障，其產生的氣體的組分和含量在一定程度上反映出變壓器絕緣老化或故障的程度，可以作為反映電氣設備異常的特征量。

從預防性維修制形成以來，電力運行部門通過對運行中的變壓器定期分析其溶解于油中的氣體組分、含量及產氣速率，總結出了能夠及早發現變壓器內部存在潛伏性故障、判斷其是否會危及**運行的方法即油色譜分析法。油色譜分析法是將變壓器油取回實驗室中用色譜儀進行分析，不僅不受現場復雜電磁場的干擾，而且可以發現油設備中一些用介損和局部放電法所不能發現的局部性過熱等缺陷。但常規的油色譜分析法存在一系列不足之處：不僅脫氣中可能存在較大的人為誤差，而且檢測曲線的人工修正法也會加大誤差，從取油樣到實驗室分析，作業程序復雜，花費的時間和費用較高，在技術經濟上不能適應電力系統發展的需要；檢測周期長，不能及時發現潛伏性故障和有效的跟蹤發展趨勢；因受其設備費用和技術力量的限制，不可能每個電站都配備油色譜分析儀，運行人員無法隨時掌握和監視本站變壓器的運行狀況，從而會加大事故率。

對于變壓器油中溶解氣體色譜分析的在線監測方法，雖然仍以油中溶解氣體為反映故障的特征量，但它是直接在變壓器現場實現油色譜的定時在線智能化監測于故障診斷。

常規的離線油色譜分析法與在線監測法都是分析油中溶解氣體的組分及濃度,本質上都與變壓器的運行狀態有關，因此故障診斷的方法應有同一標準。雖然各國對油色譜分析的故障診斷方法有所不同，但基本上都以國際電工委員會（IEC）的三比值法為基礎。

重慶大學高電壓技術與系統信息監測中心綜合比較國內外現有離線和在線監測裝置的基礎上，經過可行性驗究，研制出的變壓器油中六種溶解氣體在線監測診斷裝置。