（广东电网有限公司东莞凤岗供电分局）
摘要：露天的油性变压器多次发生油量温度过高，油量不足，油色不正常的缺陷发生，设备台区由于维护周期长、残旧、破损等问题导致运维人员现场巡视时不能有效辨别，这增加了运维班组工作人员的压力，且增加巡检的次数、缩短巡视周期效果也不明显【1】。
针对这一情况，凤岗分局工作人员准备研发针对油性变压器可能发生的油温过高，漏油，油色污浊，油量不足的缺陷，自动判断，及时报警的远方传感装置，工作的原理是通过设定标准值，当数值不及格时，3G或4G通信装置就启动报警功能，将缺陷值发给相关的工作人员，工作人员就可以到达现场进行确认后，提交申请进行计划性维护工作，减少无效的运维工作，增加班员工作效率。
关键字：变压器油温，传感器，信息报警，3G/4G通信装置
一、传感器的应用原理
传感器主要由传感器、上位机、下位机和PC主机构成，其中上位机和下位机代替了传统测量中的数据信号传输线和数据采集器。传感器将采集到的信号直接传送到下位机，下位机一般安放在距离传感器仅几米甚至更近的位置，有的传感器已与下位机集成一体；下位机将传感器传至的信号按PC主机的要求进行实时采集、处理、存储，并采用特定的无线网络传输协议以一定的数据传输速率通过上位机执行PC主机要求的各种操作。一台PC主机一般可以同时连接多台上位机，一台上位机可以同时联系几十甚至上百个下位机，PC主机与各传感器以无线网络的方式进行联系。在电网中，通过各种传感设备，感知末端信息，实现对电网各个环节的信息感知深度和广度。【2】传感器将渗透到发电、输电、变电、配电、用电等各个环节，在电网建设、生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量应用和用户交互等方面发挥巨大作用。
二、传感器技术在应用中面临的问题与分析【3】
1、电磁干扰问题
在电网环境中，电磁干扰是对传感器性能影响最大的因素，有必要从电磁干扰的形成、耦合方式、解决方法等对磁干扰进行深入分析。效率高但电容器自放电大。随着传感网技术的发展，传感器和网络层方面取得了很大研究成果，网络节点在数量上增加同时尺寸也相应减少，对于电源的体积、寿命和能量密度要求越来越严格，新的供电技术研究十分关键，除研究长寿命电池外，利用可再生能源，发展无寿命限制的自供电技术成为发展方向。
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2、使用环境问题
电网覆盖范围广，面对的应用问题多，一般有高温、高湿、低温、高紫外线强度、环境污染等问题，面对这样复杂的环境，对传感器的安全稳定运行提出了严格要求。以温度而言，传感器工作时其电子器件参数特性易受温度影响，形成数据漂移，产生额外误差，影响电路输出信号测量精度。为避免环境温度影响，在选用传感器时应确保环境温度在其稳定工作范围内，若有必要，可换用对环境温度变化不敏感的传感器，或增加温度补偿等措施来保证测量精度。
3、设备寿命问题
随着电子设备在电网大量应用，其可靠性越来越受到关注，它决定了电子设备或系统工作持续时间的长短，因此，可靠性是电子设备的一项重要性指标。在可靠性检验方法中，截尾试验方法、加速寿命试验方法以及基于灰色理论的电子设备寿命预测方法，均可以实现对电设备可靠性的分析，在实际工作中可以利用这些理论研究并指导实践工作旧。传感器属于电子器件，与电网一次设备相比，使用寿命低，故障发生率偏高，严重时将影响正常运行工作。为获得高寿命传感器：首先，在设备选用时，对设备要进行认真甄别筛选，确保设备运行可靠。其次，应认真研究系统运行方式，对重点环节要加强防尘、防潮、防静电等措施，必要时设计设备冗余。最后，妥善设计供电方案，应考虑传感器寿命及故障率影响，满足供电质量要求。此外，在产品的工艺上，传感器设计应结构紧凑，减少易受干扰环节，提高设备稳定性，采用集成数字化或光学转换器技术的传感器，可直接生成不易受干扰的传输量。要根据传感器安装环境进行认真研究，选择适合的传感器，并采取适当的保护措施，只有这样能确保检测准确同时，设备寿命获得延长。
三、油性变压器传感器技术【4】
黏度是衡量油品润滑能力的一个重要指标。对油品黏度监测，是判断设备润滑磨损状态、确定是否换油的重要依据。当润滑油经过被润滑的摩擦副表面时，局部的高温高压会使在用润滑油氧化，同时各种氧化产物的生成和外界污染杂质的掺人，如油泥、积碳、漆膜片、粉尘、泥沙等，也会降低润滑油的流动性，导致黏度升高。因此，实时监测设备润滑油黏度变化能及时反映在用油品质量状态及剩余寿命。
目前，基于不同的专利技术的在线黏度监测传感器均已投入市场，具有代表性的是美国CambridgeViscosity公司生产的多款在线式工业用黏度传感器”’。在线监测传感器技术采用基于简单和稳定的电子式概念，探头内两组线圈在一个连续电磁力的作用下来回移动一个微型活塞，电路分析活塞来回移动行程的时间，从而测量油液的绝对黏度。同时，位于活塞上方的导流装置，将液体导人测量室，活塞持续运动以不断更新样品，同时机械摩擦不断擦洗测量室。一个内置的RTD温度测量探头，实时测量测量室的温度。其次，美国精量MEAS也推出了一款新型油液在线监测黏度传感器FPS2800B]2C4，该传感器利用了音叉的机械谐振，可同时测量流体黏度、密度、介电常数和温度参数。
另外，美国TRWConekt公司研制的采用测量油液吸收与之接触的材料产生的剪切波能量是该液体黏度的函数原理技术开发的一款新型嵌入式油液黏度传感器，应用到了汽车发动机油在线监测。在国内．深圳先波科技有限公司也开发了两款工业级的油液在线监测检测传感器，一种是基于QCM敏感器件的润滑油黏度的在线测量传感器FWS-2型。【5】当被测油液与探头敏感器件接触时，通过测量压电超声敏感器件的参数变化，来感知液体黏度的变化。另一款是基于超声波振动技术开发的FWS-3型在线黏度传感器，该传感器技术达到国际先进水平．测试精度高，长期稳定，无运动部件，无维护。
参考文献：
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[3]张超，张峰．一种新型在线监测润滑油粘度和磨损颗粒量的传感器[J]．润滑与密封，2006，31(z1)：130—131．
[4]FelixC，KasameyerR．Real．timeviscositytracksoilcondition[EB／OL]．http：／／www．cambridgeviscosity．corn／articles，2006—04—01．
[5]油污染度传感器FPS2800812C4[EB／OL]．http：／／ww．1000iotcom／html／201l一07／3759．html．201l—cr7—20．
论文作者:高外
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/18
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