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500kV及以上三相一体变压器是未来超大型变压器的发展方向,是现代电力系统重要的设备,其运行状况关乎整个电力系统的安全。变压器油中微水和油中溶解气体是反映变压器运行状况好坏的重要指标,是电力部门监测变压器的重要依据。本文阐述了变压器油在线监测技术的发展,对变压器油中微水及油中溶解气体分析的关键技术进行了研究,主要工作有：(1)研究了油中微水产生的机理和危害,根据油中水含量与聚酰亚胺薄膜的介电常数相关的原理,推导了微水含量与相对湿度、温度之间的关系,设计了基于相对湿度的微水在线检测方法,并采用温湿度传感器MMT162、高性能ARM7处理器及高精度AD转换芯片,实现了变压器油中微水在线监测系统,实验结果表明该系统在半小时内微水含量漂移在±1ppm,温度漂移在±0.2℃。(2)论证了色谱柱及SOFC传感器稳定的工作环境温度的重要性。根据温度控制对象的特性,设计了基于时间最优的增量式PID双温控系统,并将该温控系统应用于变压器油中溶解气体在线监测系统,得到的基线电压波动小于200μV,色谱柱70℃温控精度在±0.1℃,SOFC传感器700℃温控精度在±0.5℃。(3)研究了变压器油的产气机理,特征气体与变压器故障之间的关系；根据高分子聚合物薄膜的透气机理,通过选型实验,确定了用特氟隆PTFE半透膜进行油气分离,并结合微型磁力油泵、气体真空泵和微型气室,使得油气分离仅需1小时；研究了气相色谱法的原理,采用十二通阀加双色谱柱联用的方式使油中混合气体分离度达到1.2；研究了固体氧化物燃料电池(SOFC)的原理,使用SOFC传感器对气体进行检测,C2H2的检测精度达0.1μL／L；综合考虑了系统安全措施及流程控制,对油气分离、混合气体分离、气体检测及控制等4个单元进行集成,完成了变压器油中溶解气体在线监测系统装置。(4)从变压器油在线监测软件功能,整体框架、数据库、系统流程等方面设计开发了在线监测软件平台,可实时监控、诊断变压器运行状况。根据现场施工和设备安装过程中遇到的问题,提出了解决措施。通过和实验室离线检测数据比较,验证了系统的有效性。