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变压器在线监测技术现状
通过故障模式分析，变压器的在线监测项目主要有油中溶解气体测量与分析（DGA）、局部放电测量（PD）、有载开关的触头磨损等。
1、油中溶解气体分析
通过监测确定特征气体，油中溶解气体分析已被证明对于发现油浸变压器内部潜伏性故障相当有效和可靠。安装油中特征气体传感器连续监测，可能监测到早期的潜伏性故障征兆，从而有助于用户尽可能采取正确的检修措施。但该方法对于突发性故障反映并不灵敏。已有的DGA技术能够确定气体的类型、浓度、趋势及气体的产生速率。油中溶解气体的变化速率在决定故障发展严重性方面很有价值。
目前国内安装较多的油中气体在线监测装置是加拿大Syprntec的HYDRAN20li智能型变压器早期故障在线监测系统，其监测组分及其响应为100％H2十15％CO十8％C2H2十1％CH4，故是一种以H2为主的可燃气检测仪，对乙炔不敏感。由于变压器色谱分析IEC标推将H2排除在考核内容之外，部颁标准正在考虑逐步谈化H2超标的概念和标准。另外，HYDRAN201i检测的是混合气体，故无法用三比值等判据进行分析，最终将会被全组分DGOA所取代。美国MM公司的TRUEGASTM全组分DGA在世界各地已有多年的运行经验，但目前在国内尚无运行实例，而且价格较高。它能检测H2，4，CHCO，C02等9种气体。所采集的数据经处理后使用三比值法、四比值法、气体诺谩图法和CIGRE推荐的方法对各次采样的数据进行分析及故障诊断。国内的MGA系统及DZJ系统使用复合式传感器，可以分中国电机工程学会高电压专业委员会2004年学术会议论文别测出H2，CO，C2H2，CH4，C2H6,C2H4等六种气体，灵敏度从1ppm到10ppm，标称的寿命在1年到10年之间，基本上可以满足在线监测的使用要求。
2、局部放电
局部放电（PD）不仅是绝缘老化的现象和表征，而且又是促使绝缘老化的一个重要因素，故值得进行PD在线监测。研究表明，超高压变压器在工作电压下的长期运行寿命与其绝缘中有无PD密切联系，即PD越弱，则正常运行的寿命越长。同时，在线监测PD可以及时预防或发现突发性故障，这也是它是优于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，最近国内外又出现了甚高频（VHF）、超高频（UHF）等方法，但应用最广泛、技术最成熟的则是依据离线测量标准IEC270（或IEC60270）的电脉冲测量方法。应用该方法的系统主要在罗高夫斯基传感器的安放位置、系统的检测频带、抗脉冲型干扰的方法等方面存在差异，而在数据采集、信号处理及显示上并无太大区别。图1为PD在线监测的常用模式。
目前国内PD在线监测系统的水平和国外比较接近，基本使用嵌式传感器，不改变变压器的接线，这一点受到了欢迎。武汉高压研究所研制的PD系统，采用带宽为10－1000kHz的电流传感器从套管末屏、中性点及铁心等接地线处耦合脉冲信号，组成平衡对以消除外来脉冲干扰，同时获得局放脉冲幅值及次数。西安交通大学研究的BYT型PD系统，测量频带为40kHz－2MHz，在每相高压套管底座及套管末屏处分别安装一大一小两路传感器，系统通过鉴别这两路脉冲信号的极性来定向耦合变压器内部的PD信号，从而有效的抑制外来干扰。变压器局部放电在线监测的灵敏度一般为1000pC以上，高于离线下的变压器出厂试验规定值。所以现有系统主要依据PD的长期发展趋势来对变压器绝缘状况进行分析，而不完全是某次的单一测量值。此外，还可以利用局部放电椭圆图、二维、三维等谱图对局部放电的类型进行分析。 |
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