摘要：在经济水平不断发展的今天，电力的稳定供应成为了保证社会正常生产生活的基础性工作。然而在整个供电系统中，变电站主变压器的运维工作，成为了电力企业与电力工作者重点关注的话题，为了更好的管理电力输送的质量和稳定性，必须从产生故障的关键节点开始，对变电站的主变电器进行必要的维护巡视。
关键词：变电站；智能电网；远程监控；绝缘在线监测
引言：主变压器所运用的在线监测系统是一种基于信息技术和网络技术所打造的远程监控程序，在智能电网建设中，在线监测的价值体现在安全性和精准度两个方面。在进行变压器监测监督手段的设计原理和应用原理研究中，首先结合现代信息技术下的在线监测方式特点，对传统监测监督策略存在的问题进行了分析；随后依据变压器运行特点，对常见的变压器故障问题、绝缘问题进行解读，最后利用在线监测技术对其加以处理。
1主变压器常见问题与成因
1.1绝缘故障
绝缘故障是引发多种故障的基本原因，一般情况下，温度、机械外力、自然外力等都是引发具体绝缘故障的基本原因。所以在常规的运行监测过程中，必须要加强重视、完善方法，对于容易产生绝缘故障的关键节点与重点内容进行维护巡视，并尽可能的将问题控制在萌芽阶段，减少其带来的进一步损害。
1.2高温故障
运行电流保持合理的范围，是保证主变压器工作正常进行的基础，一旦发生温度激增的情况容易引发设备过载，使温度升高、绝缘失效。由于主变压器内的线路过密，一旦发生一起事故，就会造成整体的连锁反应，其最终造成的后果是十分严重的。
1.3短路故障
线路发生短路是最为常见的故障内容，其产生的原因也多种多样，包括绝缘损坏、操作失误等。产生短路现象的直接后果就是对运行情况造成严重后果影响，严重时会发生设备过载甚至烧毁，使整个的电力系统处于瘫痪的状态，造成经济损失。
2变电站主变压器在线监测的意义和作用
2.1在线监测技术的应用优势
随着技术水平和电能应用领域的发展，传统主变设备通过停电定期检修的方式，存在较为严重的缺陷和不足，现代带电检修方案是传统定期停电检修方案的继承，通过带电检修的实施能够在一定程度上提升主变设备的运行稳定性，但是受到传统的预防性试验检测思路以及人工作业安全性的影响，人工方式的带电检测。在实际应用中，常常出现检测数据分散性大以及危险性高等问题，因此在技术创新中，希望借助远程控制的在线监测技术，来完成带电状态下的主变设备运行情况判断，从而避免主变设备发生故障，造成严重损失。除了远程控制和自动化处理特性之外，变电站主变压器设备的在线监测技术，还能够借助系统判断方式，对当前主变设备的运行状况做出全面系统的分析，并针对主变设备可能存在的潜伏性缺陷、故障做出判断，在免去了人工检修的烦琐过程和安全性不高的问题之外，还能够切实避免运行电压下主变设备绝缘性能不足所带来的试验性电压测试精度不高等问题，在线监测和诊断技术，作为以状态评判和状态维修为基本机制的预知性检验策略，更符合未来电气系统建设的发展方向。
2.2对以往检修技术的改进
传统变电站主变压器在运行过程中，需要借助专业技术人员通过大规模停电方式开展高压试验，并通过高压试验的策略，对变压器的运行状态和存在问题进行检测，从而做出变压器绝缘性能的判断。这种检测方式在以往的应用环境中拥有一定的应用价值，其具体的高压试验中，变压器绝缘电阻试验、绝缘耐压试验、空载损耗试验以及短路损耗试验，仍然作为目前主流的检验试验策略，应用于高压试验标准之中。但是在智能电网建设的大环境中，如何提升变电运行的稳定性、如何加强检修人员的人身安全管理能力，成为智能电网建设，尤其是主变设备绝缘性能监测功能实现的发展重点，相比之下，传统的主变设备绝缘性能监测方式，需要通过大面积、长时间的停电来完成，不具备智能电网运行的稳定性要求，相比之下，通过远程控制策略实现在线监测，将成为今后变压器主变设备的绝缘性能监测的主要技术手段。
3 变压器高压试验过程中存在的问题
3.1升压速度问题
从变压器自身设计的角度而言，泄漏电流是变压器的一种固有特点，在升压速度的影响下，通常不会对泄漏电流产生作用，但是在变压器试验环节，因为相关技术工作者采用的试验工具有一定的差异，升压速度将会对泄漏电流产生一定的不良影响，会在很大程度上降低测量泄漏电流数据的精准性。如在高压的基础上做变压器的绝缘性试验，一般会利用微安表针对泄漏电流进行准确测量，但是在测量的过程中却吸收了合成电流，所以微安表显示的数据也就不是实际的电流数据，针对变压器试验，相关试验人员需要在升压稳定后再读取微安表的数值，若是技术人员没有把升压速度控制在合理的区间，泄露电流的测量也就不可能是准确的。
3.2电压极性问题
一旦变压器绝缘层遭到破坏，很容易产生受潮和水解的情况，最终导致电压极性问题。通常情况下，变压器绝缘层水解后会产生众多正极电荷，这些电荷会存在于绝缘层的表面，正极电荷的集中，其作用与在变压器绕组上安装正极电压类似，在实际试验环节，电压极性会大大降低变压器试验的精准性，导致测量泄漏电流的结果不准确，对于电压极性问题，在具体试验的过程中需要保障变压器处在干燥的环境中，避免变压器发生受潮的问题，同时变压器设计人员需要尽可能地提升变压器绝缘层的质量，大大增强绝缘层的防潮性，以此来降低电压极性问题对变压器试验数据带来的影响。
3.3铁芯接地问题
变压器的铁芯接地同样会对变压器试验带来严重的影响，同时也会对变压器的运行带来极为严重的影响，相关试验人员在具体试验时，尤其要注意观察变压器铁心是否存在接地故障，一旦有接地故障要及时采取有效措施给予处理，若是不能及时得到处理，将会增大变压器铁芯的抗容，进而提升变压器的电压，最终导致变压器试验数据的不准确，难以为变压器的稳定运行提供可靠的参考依据。
4检修技术方法分析
4.1常规质量检测
第一点，应对相关的铁芯接地电流、油中溶解气体、局部放电情况、套管介质、电容数值等必要的参数信息与耗损情况进行掌握，使检测工作的目的更明确、方向性更清晰。从断路器的角度来说，根据站内所选用的具体设备型号以及运行实际情况，制定有效的维护与巡视内容。例如，在进行少油式的断路器运维中，相关的技术监测人员应对其中的电流泄露情况和设备介质损耗，以及使用电容大小进行重点的观测与分析。在其他的断路器设备中，则通过常规接触电阻大小，油中气体成分与其分解物质进行确认，并对相关的气体组成比例进行探讨。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三点，检测工作要充分考虑主变压器的主要线路升温情况，在温度水平接近其设备临界值时，必须有针对性的进行降温操作，并在完成相关处理操作后，对设备运行方式进行改善，防止此类现象的再度发生，提高整体运行工作中的稳定性，使变电站的主变压器维护巡视与故障查找工作发挥出最大的效用，为电力持续、高质输送提供保障。
4.2油中溶解气体成分分析与在线监测
4.2.1油中气体成分分析
对于油中溶解气体的成分分析，是进行主变压器运行监测的主要技术手段之一，通过气体在温度中的不同变化关系，可以有效地判断出主变压器的具体运行情况，并对于出现的故障问题，采取合理的技术措施。主变压器在常规的运行工作中，难免会出现损耗情况，所以汽油中的气体成分含量，会在一定程度上反映出运行状态，这就为具体的故障查找与维护巡视提供了基本的数据参数，实现监测的目的。在一般情况下，使用油侵纸进行操作是常规的检测手段。该方法在材料的成本、来源上，都具有明显的优势，同时以其优良的理化性质，可以在实际的检测工作中起到突出的效果，所以，在实际工作中得到了广泛深入的应用。在具体的操作原理上，遵循着客观规律，将变电站的主变压器故障与监测油气体含量建立关系，对潜在的故障进行预警。
4.2.2在线监测技术详解
在油中气体分析内容的基础上，发展出了具体的在线监测技术。该方法，也是在气体成分的数据参数下，对设备实际运行电压下的具体绝缘能力进行评估，并且在检测的时效性上体现出明显的优势，实现其在变电站主变压器故障检测中的具体价值。以气体含量水平的对比为基础，更加直观的对变压器内部密封、受潮、绝缘、老化情况进行分析。以CO2的具体含量为例，如果过高，检测人员基本上可以断定主变压器的整体运行温度偏高。而如果CO的含量超过质量标准，通过分析可以得出结论，即内部线路绝缘体因过热而产生分解的情况。如果是O2的含量过高，检测人员必须对主变压器的密封状况进行检查，并在尽可能短的时间内进行处理，防止造成进一步的损害。这种检测方法，最大程度上缩减了维护与巡视工作的成本，从设备损耗与检查时间上，为电力企业带来了直接的经济效益，是一种优秀的检测方法。
4.3发挥人工智能诊断技术优势
信息化水平的发展，催生了人工智能技术的广泛化应用与深度化发展，通过与变电站主变压器检测技术的结合，使得其方法得到了全面的升级，并帮助相关的管理、操作人员的技术水平进行提升。同时，在人工智能的技术手段下，可以建立起相关的信息储备库，并为主变压器的维护巡视与故障查找工作提供内容与信息的储存，通过经验的累积为后续的操作提供必要的参考性建议。在人工智能技术的信息系统下，可以凭借知识库的建立，将以往操作经验对现有的故障处理方法进行合理化推理，并在执行过程中，对问题给出答案，在技术与知识上提高检修工作的可靠性和科学性。
5 330VｋＶ主变设备在线监测应用方法
5.1 330ｋＶ主变设备的在线监测原理在技术方面，在线监测系统主要需要完成对主变设备内部油气情况进行判断，在线监测具体应用流程如下：首先，通过利用有气相色谱分析方法，对变压器内部的指标数据进行测量，并于标准化指标体系进行对比，判断是否存在超过警戒值的指标项目。随后，对于监测当中某一项指标达到、超过或接近警戒值时，应当采取及时跟踪和原因分析策略，并进行反复的在线采样和气体产生速度调查，得出结果判断，系统内部则利用三比值判断，对变压器可能性故障做出判断。
5.2在线监测系统的主要监测内容
变电站主变压器设备在日常使用中，受到使用方法、使用环境以及使用寿命等方面的影响，主变设备自身会发生故障、老化。对于在线监测系统来说，可以通过状态信息获取的方式，对主变设备的当前运行动态做出远程判断。常见的油浸电力变压器在运行过程中，由于其内部的油气在应用过程中会发生变化，从而造成严重的变压器故障。例如气体在油当中完成充分溶解后，会造成渗透膜接触油变成“死油”，最终造成油气分离单元无法在油阀位置反映变压器内部的气体浓度，造成使用障碍。在线监测系统当中的色谱监测系统，能够通过离线监测的方式，对各个时间段中变压器内部的溶解气体浓度进行测量，并完成数据统计。通过统计分析的方式，对溶解是否具有稳定性进行分析，从而做出当前变压器是否存在“死油”故障的精确判断。此外，在线监测系统还可以采用露点法对变压器绝缘中的含水量进行判断。露点法在变压器受潮故障问题中应用广泛，通过判断油脂水平平衡状态的方式，能够推论出变压器纸绝缘材料的含水情况，并对这一含水量指标的稳定状态加以监督，330ｋＶ主变设备的纸绝缘材料含水量应低于0.5％，否则可视为系统故障。
结束语
综上所述，作为智能电网建设中的重要内容，在线监测技术在实际电力系统的控制和远程分析要求当中应用广泛。在变电站主变压器设备的绝缘监测中，在线监测的远程控制策略能够大幅度提高监测安全性，同时提升监测工作的效率。而在系统应用方面，大部分在线监测软件设计简洁、操作便利，能够为管理人员提供更为友好的交互体验.
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作者简介：
靳海军（1969-）男，山西省阳泉人，1995年毕业于华北工学院应用电子专业，高级工程师、高级技师、省公司电力技术院专家，从事电力设备电气试验工作。
论文作者:靳海军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：变压器论文; 在线论文; 故障论文; 设备论文; 变电站论文; 技术论文; 气体论文; 《电力设备》2018年第33期论文;