电力变压器绝缘综合诊断检测系统开发探究

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1、电力变压器绝缘综合诊断检测系统开发探究　　摘要：本文主要研究了电力变压器状态检测与故障诊断的现状以及存在的问题，针对目前故障分析方法单一，准确性不高的问题提出了结合电气量和非电气量两方面信息对变压器进行状态检测。通过油气量在线监测，判断其故障类型和性质及可能发生故障的位置；通过电气量在线监测，对变压器的重要部件铁芯实现故障定位。并设计了一个变压器状态检测和故障诊断模型，提出了相应的诊断流程，在此基础上，研制开发了一套电力变压器故障在线检测系统。关键词：电力变压器状态监测故障诊断专家系统中图分类号：TM41文献标识码：A文章编号：引言

2、13电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，它一旦发生事故，所需的修复时间较长，造成的影响也比较严重。随着我国电力工业的迅速发展，电网规模不断扩大，电力变压器的单机容量和安装容量随之不断增加，电压等级也在不断地提高。一般而言，容量越大，电压等级越高，变压器故障造成的损失也就越大。近年来，电力变压器虽然由于材料的改进、设计方法和制造技术的提高，运行可靠率有所提高，但仍会发生料想不到的事故。要反映变压器的运行状况，靠单一性能指标，都只能从某一侧面反映其运行状态，我们开发的这一套电力变压器绝缘综合在线检测与故障诊断系统，力求通过多参数多

3、方面综合反映设备运行状况，为检修策略的制定提供依据。对变压器进行综合在线检测，利用远程分析管理系统进行综合分析诊断，可以方便、有效、全面地反映运行中变压器的绝缘状况及发展趋势，及时发现变压器内部绝缘故障和缺陷，从而提高大型电力变压器安全运行水平和事故预知能力，有效预防事故，防止非计划停电和不必要的检修带来的重大损失，并可优化检修策略，提高维护检修的技术水平，带来可观经济效益[1]。根据变压器常见故障类型，常见的变压器在线检测技术分为两种电气实验和油中溶解气体分析两种，具体上有：采集变压器铁芯接地电流大小判断是否有接地故障；采集在线油

4、色谱分析法方法，即对绝缘油中气体的性质和浓度进行采集和分析，检测出变压器内部的初期故障及其发展趋势；对变压器套管带电测量等等。鉴于电气试验及油中溶解气体分析能够从不同的角度反映绝缘介质的各种缺陷,且灵敏度各不相同的特点,如能在故障诊断过程中综合利用油中溶解气体分析与电气试验结果中的有效信息,将有助于提高故障诊断的质量[2]。13然而现在的变压器在线检测基本上都是单独的一套设备，从变压器收集的状态信息都只是提供给自己的设备使用，如果能制定一个统一的通讯协议，将各个独立检测设备采集到的数据集中到一起，进行综合的分析诊断，将大大提高故障诊

5、断的准确率。随着基于微型计算机的变压器在线监测设备的普及，使我们能够对主变进行在线检测，获取反映变压器绝缘状况的关键参数——油中气体组分、套管介质损耗、铁芯接地电流，从多个角度实时全面反映运行变压器的绝缘状态，并对其绝缘状况做出分析、诊断和预测。系统实现自动运行及数据上网功能，对检测结果建立状态检测数据库，并进行数据管理、分析、统计、整合，为电力变压器状态检修提供辅助分析和决策依据。变压器在线监测的组成及基本原理变传统的变压器接地故障的诊断方法有如下两种：气相色谱分析法和电气法。气相色谱分析法方法是目前诊断大型电力变压器铁芯多点接地

6、的最有效方法。最常用的是IEC三比值法，有时也采用德国的四比值法[3]。13色谱在线检测系统包括[4]：气源系统，自动取样系统，油气分离系统，色谱分析系统，数据采集系统，远程监控系统和工作站软件系统。其基本原理为：变压器油经动态油色谱在线监测装置的顶空脱气技术将绝缘油中的特征气体分离开来，被迅速地吹扫到色谱柱中，经色谱柱将组分分离，依次进入监测器，各组分被检测，转换成与浓度成正比例的模拟信号，经模数转换，进入计算机，通过通讯系统，将数据传输到综合在线监控工作站上，工作站软件可对色谱数据进行计算分析，自动生成浓度变化趋势图，并通过综合

7、智能诊断系统进行故障诊断。13第二种常用的变压器铁心接地故障诊断方法为电气法[5]，微机集中式绝缘在线检测系统包括：系统主屏，数据采集系统，数据储存系统，数据分析系统，站端主控系统，远程监控系统，信号传感器。其基本原理为：当电力变压器在运行中,可在变压器铁芯外引接地套管的接地引下线上用钳形电流表测量引线上是否有电流。也可在接地刀闸处接入电流表或串接地故障指示器。正常情况下路匝存在,匝内流过环流,其值决定于故障点与正常接地点的相对位置,即短路匝中包围磁通的多少。最大电流，此电流很大，为mA级（一般小于0.3A）,当存在接地故障后,铁芯

8、主磁通周围相当于有短可达数百安培。所以在其铁心接地线上串接两个不同量程的CT，一个用来精确监测正常运行情况下的弱接地电流（毫安级），另一个用于监测铁心发生多点接地后出现的大接地电流（可达几十安培）。将检测到的电流经模数转换，进入计算机