变压器绝缘在线监测技术专题论文.doc

变压器绝缘在线监测技术 王 喆 摘 要： 论述了油浸式电力变压器绝缘在线监测技术的现状及发展趋势，并分析了局部放电和油中溶解气体在线监测方法的应用原理及技术。介绍一种电力变压器绝缘在线监测和故障诊断的思路，一方面通过在线油色谱分析仪检测6种故障特征气体含量和产气率实现故障局部定位，提高变压器状态监测和故障诊断的准确性。 关 键 词： 电力变压器、局部放电、在线监测、色谱分析、故障诊断 Abstract: The status quo and development tendency of on-line insulation monitoring technique for oil-immersed type transformers are described and the principles of various on-line monitoring methods are analyzed. A method for on-line monitoring and diagnosing the power transformer is presented. An oil chromatograph analyzer is used to online monitor the volume and velocity of six fault characteristic gases, It improves the accuracy of transformer fault diagnosis. Key words:oil-immersed type transformers，partial discharge，on-line monitoring chromatographic analysis，fault diagnosis 1前言 变压器是电力系统的重要设备，其状态好坏，直接影响电网的安全运行。因此，对电力变压器进行在线监测，及时掌握设备的状态，一直是电力工作者的梦想和追求。长期以来，根据预防性试验和油中溶解气体的气相色谱分析结果判断变压器的绝缘状况，对防止事故起到了很大作用。但是定期的预防性试验不考虑设备的实际状况，可能出现过多的维修和不必要的停机，又可能不能及时发现缺陷。如能利用运行电压来对高压设备的绝缘状况进行试验校验，则可大大提高试验的真实性和灵敏度，这就是在线监测的主要着眼点。由于在线监测的试验数据将远比定期的预防性试验或油化验的试验数据为多，从而便于对数据进行统计分析，可减少由于仅仅一次或几次试验所带来的误差，提高判断设备健康水平的准确性。如果在线监测成为预防性试验中的一个重要组成部分，它将在很多方面弥补仅靠定期停电预试的不足之处。两者有机的结合使用，从而可提高电网运行的可靠性和进一步减少设备事故。因此，对变压器进行在线监测，随时诊断其绝缘状况以避免恶性事故的发生是十分必要的。 目前国内外使用或研究中的变压器绝缘在线监测方法有如下几种： 变压器局部放电的在线监测 变压器油的在线监测 变压器铁芯多点接地的在线监测 变压器过电压的在线监测 变压器油中微量水分的在线监测 变压器内部温度的在线监测 变压器绝缘老化程度的在线监测 目前国内外都认为，对油浸电力变压器比较有效的在线监测方法，主要为油的在线监测和局部放电的在线监测。本文就这两方面的研究分别予以介绍。 2局部放电的在线监测 在固体绝缘中常常存在着局部损伤或气隙，在液体绝缘中常常存在着气泡。这些缺陷中，有些是在各种运行因素（电场温度变化、机械应力、受潮等）长期作用下，绝缘结构老化、分解、破坏、裂缝过程中产生的，有些是制造过程中未去净的，这些缺陷是引起变压器局部放电的主要原因。因为在有缺陷的部位电场分布比其它地方集中，当外施加电压升高到一定程度时，这些部位的场强达到足够大，超过了该处物质的游离场强时，该处物质就产生游离放电，称为局部放电。 2.1局部放电对变压器绝缘的危害 局部放电给变压器绝缘带来极大的危害。造成破坏作用的因数有：热力作用、带电微粒的轰击、局部放电时产生的化学活性物的作用以及冲击波和辐射线的作用等。 变压器发生局部放电时，放电处会产生高温，高温易使固体绝缘老化，对有机物和合成绝缘材料的寿命影响很大，高温还会使绝缘油劣化。放电处还会发生化学反应，产生臭氧和氧化氮等气体，这些气体对绝缘材料起腐蚀作用，破坏绝缘的分子结构，使绝缘遭受损伤。因此局部放电试验已被列为大型变压器的出厂试验项目，在线监测变压器内部局部放电信号能及时反映其绝缘状况和发展趋势。 2.2变压器局部放电的测量方法 测量变压器的局部放电是根据生产的需要进行的。对很多运行中被击穿的变压器进行解剖分析，发现有不少原因与局部放电有关，因此对高压变压器出厂前及运行