电气设备故障诊断技术课程论文(18)

本文档主要介绍变压器绝缘设计与在线监测技术

变压器在线监测

摘要：由于预防性试验不能反映变压器在运行过程中的故障，变压器在线监测就成为了检 测变压器故障情况的重要手段。变压器在线检测的方法有很多，本文将选取一些较为实用与常见的在线监测方法，从其方法、原理及难点等方面进行综述性的总结。

关键字：变压器；在线监测；局部放电；膜分离；绝缘油中溶解气体；光纤技术；内部温度监测；振动信号在线监测

0 引言

变压器在长期运行中必然存在电的、热的、化学的及异常工况条件下形成的绝缘劣化。导致电气绝缘强度降低，甚至发生故障。长期以来，运用绝缘预防性试验来诊断变压器设备的绝缘状况起到了很好的效果，但由于预防性试验周期的时间间隔可能较长，以及预防性试验施加的电压有的较低，试验条件与运行状态相差较大，因此就不易诊断出被测设备在运行情况下的绝缘状况，也难以发现在两次预防性试验时间间隔之间发展的缺陷，这些都容易造成绝缘不良事故。因此，就需要在线监测系统对变压器的运行情况进行实时检测。 状态监测在美国、加拿大等西欧国家发展较快，可能有两方面的原因：其一是欧洲的设备制造厂家生产的产品质量一致性较好，材质好，设备出现故障的概率很小；第二是西欧国家劳动力价格高，如投入大量的试验人员进行预试，使试验费用等开支很大，相对来讲，投入设备的经费相对要低，因此发展在线测量就具有更大意义。

随着计算机技术及电子技术的飞速发展．实现电气设备运行的自动监控及绝缘状况在线监测，并对电气设备实施状态监测和检修已成为可能。

实施状态检修应具备三个方面的基本内容，第一是运行高压电气设备应具有较高的质量水平，也就是设备本身的故障率应很低；第二是应具有对监测运行设备状况的特征量的在线监测手段；第三是具有较高水平的技术监督倍理和相应的智能综合分析系统软件。其中在线监测绝缘参数是状态监测的基本必备条件。

1 基于超声定位的变压器局部放电在线监测

1.1局部放电在线监测原理

变压器局部放电是反映高压电气设备状态的一个重要标志。因为很多故障均产生局部放电。一般情况下，如果变压器油中发现了特征气体。则表明其内部已经存在比较严重的局部放电。例如，铁心绝缘不良可以导致产生放电，在故障较严重时还会导致铁心两点接地。甚至出现工频短路电流。因此，局部放电最能有效反映变压器内部的绝缘状况，对500kV超高压系统及特高压系统的大型电力变压器可靠性监测来说，局部放电在线监测非常有效。

局部放电[1]在线监测技术借助先进的传感技术和电子技术，根据超声波原理将高频声学传感器放在油箱外部以便测取局部放电或电弧放电所产生的暂念声音信号—局部放电在线监测要采用高性能传感器。例如，坡莫合金或铁氧体磁心的电流／电压转换型传感器，因为这种传感器可将传感倍号与一次侧有效隔离。

局部放电在线监测的方法有超声监测、化学监测和电性能监测。二种方法中电测法灵敏度最高。电测法以监测破坏性放电为主，用视在放电量作为监测物理量。

局部放电的宽带监测系统主要由传感器、现场处理器、高速数据采集器、光电转换及信号传输器、数据处理器几大部分组成。局部放电在线监测流程如图所示1-1。

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