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摘要：当前电力变压器状态检修和监测技术随着电能需求量的增加而被广泛使用。本文通过介绍变压器状态检修和在线监测技术，分析变压器状态检修和在线监测实验的设计部分和整体流程，可以及时的对电力变压器的实际运行状态进行在线监测，在线监测的试验内容可以为电力变压器的状态诊断提供参考数据。
关键词：电力变压器;状态检修;在线监测
前言：
电网相关技术和设备的不断发展使得人们对于输电、发电、供电、用电的要求逐渐提升。电力变压器逐渐由人工定期检修逐渐转移至状态检修，状态检修相较于定期检修更加科学、先进。变压器的状态检修是计算机科学技术和在线监测技术的发展结果，可以减少工作人员的工作量，提升电力企业的经济效益。
一、变压器状态检修和在线监测技术分析
（一）局部放电检测
局部放电技术是利用变压器电介质被击穿产生的。局部放电问题会导致绝缘装置例如油、纸等受损甚至被击穿。这时绝缘放电的增长速率和放电水平的递增会使变压器的内部结构受到影响，设备可以借此进一步检测局部放电的具体参数。局部放电检测技术是变压器开展在线监测工作的主要内容。比如，传统检测信号的频率普遍不高于1MHz。但是技术的不断创新突破使得变压器检测到的信号频率得到提升。该技术在检测信号时可以防止外界信号的干扰，提升变压器局部放电检测工作的靈敏性和准确性[1]。
（二）油中溶解气体分析
变压器在长期运行中也许会产生故障，故障原因主要是因为变压器内的绝缘材料和油可以在水、氧气、铁、铜等多种物质的作用下发生系列的化学反应。通过该化学反应产生的气体将会溶解在油中。油中溶解气体分析技术可以通过分析气体浓度和成分检测变压器是否发生故障。从侧面表明油中溶解气体是发生变压器故障的前提。此外，电扇和泵的运行监测也是较为常见的检测手段。风扇和泵在实际运行中也会出现一系列的故障。一般条件下可以通过检测风扇或者泵的电流流量，检验冷却系统的实际温度去检测风扇和泵的运行状况。
（三）绕组变形测量
变压器绕组变形检测技术主要是利用规程所推荐的低压频响方法开展检测工作。对于刚刚安装的主变压器，出口短路变压器、故障大修的变压器均可以通过变压器绕组变形检测技术实现检测。当前绕组变形检测的准确度已经突破1%，变压器系统内部可以利用检测短路阻抗的数值分析绕组的变形程度，同时对于变形的变压器发出警告，要求变压器停止运行。
二、变压器状态检修和在线监测系统设计
（一）系统设计
变压器的在线监测和状态检修系统主要是结合数据管理软件系统、状态评估系统、油中气体故障特性色谱检测单元、变压器的局部放电检测单元，检测诊断系统、通讯网络、数据远程控制等设备一同构成[2]。本课题研究的变压器在线监测和状态检修系统试验的主要内容是数据收集、运行状态评估、结果输出等模块。其主要设计内容如下：其一，数据收集工作主要利用多种传感器结合变压器进行数据的采集工作。在实际工作中可以将存储方法与数据处理分析的内容一并存入系统数据库中，为之后的工作做准备。其二，故障检测主要是将数据库中的数据调出，将这些数据与变压器在正常工作时的数据进行比对，结合比对的结果分析变压器的运行状态。其三，状态评估工作主要是结合Q/GDW169-2008评估导则内容开展变压器的运行状态评估工作，接着将评估结果存储到系统中。其四，检测结果的输出。状态评估和故障诊断结果可以通过软件或者网页的形式进行输出。
（二）系统工作内容
1.气体含量数据采集和处理
本课题设计的变压器的在线监测和状态检修试验系统主要是由高分子分离膜和多元敏元件构成。这些装置可以将气体和油进行分离，对分离出来的混合气体利用色谱柱一一分离，从而获取不同的油内溶解气体。分解溶解气体主要是通过分布传感器进行分离。例如，通过对CO2、CO、C2H2、CH4、C2H6、C2H4等气体的状态监测，提升变压器的气体监测精准度和监测效率。此外，气体状态检修的硬件主要是A/D转化器，可以对气体数据含量的相关数据进行科学的预处理，确保系统各种气体含量的数据真实性。在试验开发过程中，主要是利用RS485的通讯模式得到设备的日常监测数据，接着将数据存入SQLServer或者MySQL中。变压器的在线监测和状态检修试验系统在运行时加工变压器内的油会吸入到油样采集单元内，经由内部的油泵进行循环，利用超声波和真空将油内气体分离。此外，还可以加强断路器中绝缘介质的相关特性检测。例如，某公司重点加强了对微水含量和SF6气体压力的检测，当前该公司已经与南京帕瓦公司一同合作研发气体密度继电器设备，可以测试变压器内部的微水含量、温度、压力等因素，同时留置通信接口，完成信息远程运输的功能。在对真空开关的检测中，通过引进VC-V型号的真空测试仪，实现对装置真空度的测试。
2.检测系统的软件工作流程
变压器的在线监测IED数据信息通过MMS报文的形式发送到客户端的程序内。假如变压器在线监测和状态检修系统在监测完所有数据之后，将会利用IED服务器相关程序进行具体的分析，利用标准报文的方式向客户发送报告信息。由于各种服务器的IP地址之间存在差异性，相同局域网的客户端中将会对于服务器的地址进行动态的连接，待系统接收到报文信息之后将数据进行解析。此外，客户端会对于报文进行自主召唤，实现不同客户端和服务器之间的信息交互。
3.状态评估系统分析
本课题的变压器在线监测和状态检修系统会对IED服务器中的数据进行分析，得到变压器实际运行的监测数据，将这些数据存储在数据库中。在对系统报文进行处理时，系统的综合状态评估模块将系统需要检测的数据进行分析，判断变压器是否处于正常运行的状态，假如检测数据大于阈值，将会产生故障检测报告，系统将会发出停止警告。
4.电力变压器的状态评估
大多数电力变压器的状态检修工作主要包含两部分：状态评估、检修决策。一般情况下状态评估在先，决策评估在后。科学的状态评估工作可以研究出恰当的检修决策。在电力企业的正常运行中，人力资源和生产成本的节约是工作的主要内容。当前电力设备的维护与管控逐渐向周期预防检修方法转变，丰富了状态检修形式。科学的变压器状态评估手段可以提升设备的使用寿命，减少安全事故发生的概率，提升状态检修技术在电力系统中应用的有效开展。本课题主要是利用打分的形式开展设备的状态评估，判断标准主要结合Q/GDW169-2008.
结论：
变压器的状态检修和在线监测过程实际上是利用现代化先进的技术手段通过变压器实现在线监测工作，在工作中及时获取有用信息;利用科学合理的手段进行诊断和分析，确切了解变压器的实际状态，针对问题提出具体的检修策略。这种技术和方法可以有效的促进电力系统相关技术的信息化发展。
参考文献：
[1]李超.，变压器状态在线监测与故障诊断系统的研究[D].天津大学，2017.
[2]吴子豪，张小平，周艺环.电力变压器状态检修及在线监测实际应用[J].低碳世界，2016，（34）：24-25.
关键词：电力变压器;状态检修;在线监测
前言：
电网相关技术和设备的不断发展使得人们对于输电、发电、供电、用电的要求逐渐提升。电力变压器逐渐由人工定期检修逐渐转移至状态检修，状态检修相较于定期检修更加科学、先进。变压器的状态检修是计算机科学技术和在线监测技术的发展结果，可以减少工作人员的工作量，提升电力企业的经济效益。
一、变压器状态检修和在线监测技术分析
（一）局部放电检测
局部放电技术是利用变压器电介质被击穿产生的。局部放电问题会导致绝缘装置例如油、纸等受损甚至被击穿。这时绝缘放电的增长速率和放电水平的递增会使变压器的内部结构受到影响，设备可以借此进一步检测局部放电的具体参数。局部放电检测技术是变压器开展在线监测工作的主要内容。比如，传统检测信号的频率普遍不高于1MHz。但是技术的不断创新突破使得变压器检测到的信号频率得到提升。该技术在检测信号时可以防止外界信号的干扰，提升变压器局部放电检测工作的靈敏性和准确性[1]。
（二）油中溶解气体分析
变压器在长期运行中也许会产生故障，故障原因主要是因为变压器内的绝缘材料和油可以在水、氧气、铁、铜等多种物质的作用下发生系列的化学反应。通过该化学反应产生的气体将会溶解在油中。油中溶解气体分析技术可以通过分析气体浓度和成分检测变压器是否发生故障。从侧面表明油中溶解气体是发生变压器故障的前提。此外，电扇和泵的运行监测也是较为常见的检测手段。风扇和泵在实际运行中也会出现一系列的故障。一般条件下可以通过检测风扇或者泵的电流流量，检验冷却系统的实际温度去检测风扇和泵的运行状况。
（三）绕组变形测量
变压器绕组变形检测技术主要是利用规程所推荐的低压频响方法开展检测工作。对于刚刚安装的主变压器，出口短路变压器、故障大修的变压器均可以通过变压器绕组变形检测技术实现检测。当前绕组变形检测的准确度已经突破1%，变压器系统内部可以利用检测短路阻抗的数值分析绕组的变形程度，同时对于变形的变压器发出警告，要求变压器停止运行。
二、变压器状态检修和在线监测系统设计
（一）系统设计
变压器的在线监测和状态检修系统主要是结合数据管理软件系统、状态评估系统、油中气体故障特性色谱检测单元、变压器的局部放电检测单元，检测诊断系统、通讯网络、数据远程控制等设备一同构成[2]。本课题研究的变压器在线监测和状态检修系统试验的主要内容是数据收集、运行状态评估、结果输出等模块。其主要设计内容如下：其一，数据收集工作主要利用多种传感器结合变压器进行数据的采集工作。在实际工作中可以将存储方法与数据处理分析的内容一并存入系统数据库中，为之后的工作做准备。其二，故障检测主要是将数据库中的数据调出，将这些数据与变压器在正常工作时的数据进行比对，结合比对的结果分析变压器的运行状态。其三，状态评估工作主要是结合Q/GDW169-2008评估导则内容开展变压器的运行状态评估工作，接着将评估结果存储到系统中。其四，检测结果的输出。状态评估和故障诊断结果可以通过软件或者网页的形式进行输出。
（二）系统工作内容
1.气体含量数据采集和处理
本课题设计的变压器的在线监测和状态检修试验系统主要是由高分子分离膜和多元敏元件构成。这些装置可以将气体和油进行分离，对分离出来的混合气体利用色谱柱一一分离，从而获取不同的油内溶解气体。分解溶解气体主要是通过分布传感器进行分离。例如，通过对CO2、CO、C2H2、CH4、C2H6、C2H4等气体的状态监测，提升变压器的气体监测精准度和监测效率。此外，气体状态检修的硬件主要是A/D转化器，可以对气体数据含量的相关数据进行科学的预处理，确保系统各种气体含量的数据真实性。在试验开发过程中，主要是利用RS485的通讯模式得到设备的日常监测数据，接着将数据存入SQLServer或者MySQL中。变压器的在线监测和状态检修试验系统在运行时加工变压器内的油会吸入到油样采集单元内，经由内部的油泵进行循环，利用超声波和真空将油内气体分离。此外，还可以加强断路器中绝缘介质的相关特性检测。例如，某公司重点加强了对微水含量和SF6气体压力的检测，当前该公司已经与南京帕瓦公司一同合作研发气体密度继电器设备，可以测试变压器内部的微水含量、温度、压力等因素，同时留置通信接口，完成信息远程运输的功能。在对真空开关的检测中，通过引进VC-V型号的真空测试仪，实现对装置真空度的测试。
2.检测系统的软件工作流程
变压器的在线监测IED数据信息通过MMS报文的形式发送到客户端的程序内。假如变压器在线监测和状态检修系统在监测完所有数据之后，将会利用IED服务器相关程序进行具体的分析，利用标准报文的方式向客户发送报告信息。由于各种服务器的IP地址之间存在差异性，相同局域网的客户端中将会对于服务器的地址进行动态的连接，待系统接收到报文信息之后将数据进行解析。此外，客户端会对于报文进行自主召唤，实现不同客户端和服务器之间的信息交互。
3.状态评估系统分析
本课题的变压器在线监测和状态检修系统会对IED服务器中的数据进行分析，得到变压器实际运行的监测数据，将这些数据存储在数据库中。在对系统报文进行处理时，系统的综合状态评估模块将系统需要检测的数据进行分析，判断变压器是否处于正常运行的状态，假如检测数据大于阈值，将会产生故障检测报告，系统将会发出停止警告。
4.电力变压器的状态评估
大多数电力变压器的状态检修工作主要包含两部分：状态评估、检修决策。一般情况下状态评估在先，决策评估在后。科学的状态评估工作可以研究出恰当的检修决策。在电力企业的正常运行中，人力资源和生产成本的节约是工作的主要内容。当前电力设备的维护与管控逐渐向周期预防检修方法转变，丰富了状态检修形式。科学的变压器状态评估手段可以提升设备的使用寿命，减少安全事故发生的概率，提升状态检修技术在电力系统中应用的有效开展。本课题主要是利用打分的形式开展设备的状态评估，判断标准主要结合Q/GDW169-2008.
结论：
变压器的状态检修和在线监测过程实际上是利用现代化先进的技术手段通过变压器实现在线监测工作，在工作中及时获取有用信息;利用科学合理的手段进行诊断和分析，确切了解变压器的实际状态，针对问题提出具体的检修策略。这种技术和方法可以有效的促进电力系统相关技术的信息化发展。
参考文献：
[1]李超.，变压器状态在线监测与故障诊断系统的研究[D].天津大学，2017.
[2]吴子豪，张小平，周艺环.电力变压器状态检修及在线监测实际应用[J].低碳世界，2016，（34）：24-25.