摘要：近几年，国内外各类电力设备在线监测产品推陈出新，但都存在不同的缺点，比如监测不灵敏、购置费用高、较大的人为误差，且实验持续时间较长等，变压器的运行状态的实时监测实现起来较为困难，在运行环节中积累的误差也会影响最终结果。变压器油色谱在线监测装置的广泛应用，它实现了对变电站内大型电力变压器运行状态的适时监控，能够及时发现和诊断其内部故障，随时掌握设备的运行状况，弥补了试验室检测分析周期长的不足；文章通过变压器油色谱在线监测装置的应用与管理，提出如何实现在线监测与离线检测之间的优势互补，为保证变压器安全经济运行和状态检修提供技术支撑。
关键词：变压器油；色谱；在线监测；故障分析
引言
在供电系统中，油浸式变压器设备是变电站极其重要的设备，它的安全运行直接关系到电网的供电可靠性。绝缘油色谱分析是判断充油设备内部潜伏性故障最有行之有效的检测手段之一。输变电设备状态检修开展以来，我们积极规范油色谱试验管理，在提高故障诊断精度方面下工夫，特别是变压器油色谱在线监测装置的应用与管理上，注重细节，从而实现了对大型电力变压器运行状态的适时在线监控，随时掌握设备的运行状况；通过变压器油色谱在线监测装置的应用与管理，进一步完善220kV及以上电力变压器油色谱试验离线数据库，建立变压器绝缘油运行档案，实现变压器油运行工况溯源；加强了电力变压器检修、试验的数据收集工作，逐步构成变压器运行异常档案，实现变压器故障溯源；规范试验流程，消灭离线数据可控误差，提高离线数据准确性、重复性，提高故障判断精度；建立数据对比曲线，实现在线监测与离线试验之间的优势互补。
1在线监测装置关键技术研究
1.1油色谱在线监测基本原理
综合比较国内外现有变压器油气体在线监测的设备，进一步得到变压器油中气体成分分析在线检测设备的原理框图。测量启动时，控制装置首先启动气体分离阀门，延时一段时间，自动从阀门中注入样本气体，同一时间采样电路运行、完成测量。结束后，自动关闭阀门和温度控制、机器待机。这一系列指令由CPU发出，继电器控制，保证设备装置的响应速度。变压器油中气体在线检测设备的主要内容包括：油气分离单元；气体检测单元；控制、处理及诊断单元。
1.2油气分离单元原理
变压器油主要由碳氢化合物组成，当变压器中有故障发生时，由于故障发生的位置，持续时间，故障程度的不同，产生的故障气体成分也不同。气体在不同的外部条件下会达到动态平衡，分离混合气体的成分，显得尤为重要。选择合理渗透系数的高分子膜，可以有效实现油气分离，实际生产中，往往选对气体分子有较大渗透系数的高分子膜。常用的油中气体监测设备包括气体的分离和检测部分。分离部分采用F46膜和厚度和孔径均为2mm的多孔不锈钢板。气室和传感器室待机时处于隔离状态，传感器室与大气为连通状态，保证设备正常工作，气敏元件长时间带电。当需要检测气室中气体时，电磁阀启动将传感器室与气室连通，同时与大气断开连接，为保证检测的定时性，需要使电磁阀有一定时间间隔进行开闭动作。
2背景分析
2.1智能化电网状态检修管理的需要
近年来，随着智能化变电站的逐步增多，工作任务越发繁重，根据国家电网公司关于进一步提高用户供电可靠性的要求，66kV及以上电压等级的变电站均实现无人值守，传统的周检、月检、季检及临时性抽检模式已跟不上智能化电网状态检修试验步伐；如何提升油色谱监督管理工作，实现充油设备运行状态的可控、能控、在控，是新形势下油色谱试验人员所面临的新的挑战。变压器油色谱在线监测装置的推广与应用，加强绝缘油色谱离线与在线监测一体化流程建设，为状态检修提供技术支持。
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2.2传统繁琐的检测流程工作效率低
传统的检测模式需要到现场采集油样回到试验室进行试验、分析及资料收集，工作时间较长，试验周期较长，对于突发事件处理及故障原因分析存在缺陷；变压器油色谱在线监测装置的应用，为提高工作效率，节约维护成本，不断提高优质服务的工作水平成为可能；一项新技术的推广与应用，必须采用先进的管理模式，打破传统工作模式，激发员工工作状态，以实现提高充油设备内部故障诊断精度。
3应用分析与效果
3.1规避职责不清，提高工作效率
明确了各岗位职责，规范管理中出现的规避职责、怠慢工作、缺少责任心等一系列常见问题。明确了在油色谱试验工作流程中负责人、专工、班长、班员的岗位职责，形成了完备的考核机制；规范了工作流程、秩序与任务分工，形成完整的试验、分析、诊断工作体系，提高了工作效率。
3.2快速检测故障，准确判断原因
变压器油色谱检测体系建立后，首先应用到220kV变压器运行状态检测中，取得了较好的效果，如在某220kV变压器油色谱异常分析中，通过离线数据的准确性，准确判断设备故障性质及严重程度，再通过在线监测装置检测周期短这一特点，确定故障发生的准确时间段，一般这一时间可控制在24小时以内，通过该变压器24小时内的运行工况，准确查明引发故障的主要原因，提高故障诊断正确率，使异常数据分析、诊断工作得到顺利进行。
3.3提升了油试验管理水平，扩展了充油设备管理思路
通过变压器油色谱在线监测装置的应用，我们从在线数据与离线数据收集入手，重新规范变压器油试验工作流程，丰富了变压器油运行工况记录，为提高故障诊断提供保证。同时，打破了多年来延用的固有管理模式，特别是状态检修以来，对设备管理提供了更高的要求，我们以此为基础，通过对在线数据与离线数据的前期数据甄别与后期离散分析，进一步规范我们日常工作中存在的问题，从而提高试验室离线试验数据准确性，缩小在线数据与离线数据偏差，逐步完善充油设备档案资料的丰富，提高变压器油试验管理水平，以适应电网发展的需要。
4应用情况及前景分析
该套油色谱配油设备所使用的校验方法相对其他方法具有明显的优势，能满足实际要求，能够直观、准确地展现配油过程。本套油色谱配油设备用于按厂家定购标准气体组分浓度配置变压器油，配好的油可用于油色谱分析设备的功能实验、出厂检测。本套装置重点解决了过去实验中所存在的配油安全性问题，设备的稳定性、可靠性也得以提高，单次可配出2L（高、中、低浓度均可）、4L（中、低浓度）、6L油（低浓度）。配油快速，可以在90分钟内配好所需标准油样；配油准确度高，与所需标油浓度误差在10%左右。另外操作简单，只需接上空白油和标准气体，按启动键，配油过程全自动完成。油色谱配油设备配备的移动式油样校验缸，可以更加快捷方便地完成实验。配有容积30L标准油样存储缸可以轻松完成油色谱的重复性试验工作。装置使用了耐环境好、可靠性高、安全插拔的航空插头，可以提高实验结果的准确性。该套装置后续可以针对实际运行情况进行改进，装置具有组合式结构，便于更换组件。经测试，该装置性能指标、技术指标完全可以满足各种标准油样的配置要求。
结语
变压器油色谱在线监测装置的应用及管理方法的提升，为充油设备管理提供了新的管理思路，使形成清晰高效的异常缺陷设备闭环管理机制成为可能。在实践运用中，借助于该管理思路，提升了工作效率，取得了显著的经济效益和社会效益，对保障电网安全稳定运行提供了技术支持。
参考文献：
[1]李桨.变压器油中溶解气体在线监测技术及应用研究[D].重庆:重庆大学,2008.
[2]王仕荣.变压器油色谱在线监测系统的应用[J].云南电力技术,2007,35(4):23-25.
[3]曹铁泽.变压器油中溶解气体色谱在线监测系统关键技术研究[D].河北秦皇岛:燕山大学,2004.
论文作者:石欢
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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