干式變壓器在線監測設備的發展趨勢——創聯匯
干式變壓器在線監測設備的發展趨勢(1)關鍵詞：本文主要介紹日益成熟的干式變壓器在線監測技術，包括其系統結構、監測參數和故障判斷的較新發展狀況。本文還分析了其與離線檢測和狀態檢修的關系，并討論了存在的問題及其發展前景。
以可靠性為中心的狀態維修是電力設備維修的發展趨勢，在西歐和北美得到了實際應用，內許多電網公司已經安裝了相關設備和軟件系統。由于現有預防性試驗中離線試驗閾值與設備運行閾值的差異，存在漏報、早報或誤報等問題。同時預防性試驗成本高，停電損失大。
干式變壓器在線檢測是利用傳感技術和微電子技術對運行中的干式變壓器進行監測，獲取反映運行狀態的各種物理量，并對其進行分析和處理，預測干式變壓器的運行狀態，必要時提供報警和故障診斷。從而避免故障進一步擴大造成的嚴重事故，引導干式變壓器的較佳檢修時機，為狀態檢修提供實時數據和重要參考依據。因此，在線監測是預防性維修向狀態維修過渡的環節和必要的技術手段。
2干式變壓器在線監測技術現狀
通過故障模式分析，干式變壓器的在線監測項目主要包括油中溶解氣體(DGA)的測量與分析、局部放電測量、有載開關觸點磨損等。
2.1油中溶解氣體的分析
通過對特征氣體的監測和測定，油中溶解氣體的分析對油浸干式變壓器內部潛在故障的發現是十分有效和可靠的。在油中安裝特征氣體傳感器進行連續監測，可以發現早期潛在的故障癥狀，從而幫助用戶盡可能采取正確的維護措施。但是，這種方法對突發故障不敏感。現有的DGA技術可以確定氣體類型、濃度、趨勢和氣體生成速率。油中溶解氣體的變化率對于確定斷層發育的嚴重程度非常有價值。
目前內安裝的油中氣體在線監測裝置是加拿大Syprntec公司的消火栓20li智能干式變壓器早期故障在線監測系統。其監測成分和響應為100% H2 15% co 18% c2h2 11% CH4，因此是一種基于H2的可燃氣體探測器，對乙炔不敏感。由于干式變壓器色譜分析的際電工委員會標準將H2排除在檢查內容之外，部長級標準正在考慮逐步討論H2超標的概念和標準。另外，消防栓201i檢測的是混合氣體，所以不能用三比等標準來分析，較終會被全組分DGOA取代。美MM公司生產的TRUEGASTM全成分DGA在全球已經運行多年，但是目前內還沒有運行的例子，價格比較高。它可以檢測9種氣體，如H2，4，CHCO和二氧化碳。對采集的數據進行處理后，采用三比值法、四比值法、氣體正常圖法和CIGRE推薦法對各次采樣的數據進行分析和故障診斷。根據中電機工程學會高壓專業委員會2004年學術會議的論文，中的MGA系統和DZJ系統使用復合傳感器，可以檢測H2、一氧化碳、C2H6、C2H4、C2H6和C2H4等六種氣體。靈敏度在1 ppm ~ 10 ppm之間，標稱壽命在1 ~ 10年之間，基本能滿足在線監測的使用要求。 #p#分頁標題#e#
2.2局部放電
局部放電不僅是絕緣老化的現象和表征，也是促進絕緣老化的重要因素，值得在線監測。研究表明，超高壓干式變壓器在工作電壓下的長期運行壽命與其絕緣中是否存在局部放電密切相關，即局部放電越弱，正常運行壽命越長。同時，在線監測PD可以及時預防或發現突發故障，這也是其優于DGA的重要一點。現有的局部放電在線測量方法主要分為電脈沖測量和超聲波測量。近年來，內外出現了甚高頻和超高頻方法，但應用較廣泛、技術較成熟的是基于離線測量標準IEC270(或IEC60270)的電脈沖測量方法。使用這種方法的系統主要在羅果夫斯基傳感器的放置位置、系統的檢測頻帶和抗脈沖干擾方法上有所不同，但在數據采集、信號處理和顯示上沒有太大差異。圖1顯示了PD在線監測的常見模式。
目前內PD在線監測系統水平接近外，嵌入式傳感器基本不用更換干式變壓器的接線，受到歡迎。武漢高壓所研制的局放系統，采用帶寬為10-10-1000kHz的電流傳感器，將套管端屏、中性點、鐵芯等接地線的脈沖信號耦合起來，形成平衡對，消除外界脈沖干擾，獲得局部放電脈沖的幅值和頻率。Xi交通大學研究的BYT局放系統的測量頻帶為40Hz-2mHz。大傳感器和小傳感器分別安裝在各相高壓套管的底座和端屏處。系統通過識別這兩個脈沖信號的極性來定向耦合干式變壓器內部的局部放電信號，從而有效抑制外部干擾。干式變壓器局部放電在線監測的靈敏度一般在1000pC以上，高于離線干式變壓器出廠試驗的規定值。因此，現有系統主要根據局放的長期發展趨勢來分析干式變壓器的絕緣狀況，而不是某一時刻的單一測量值。此外，局部放電的類型也可以用橢圓圖、二維譜和三維譜來分析。
