变压器绕组温度在线监测及智能保护
主变压器在线监测装置配置分析.
分析主变压器的油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损等五种在线监测，得出配置主变压器在线监测是安全，可靠、经济的结论。
1.前言 大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注，尤其越来越多的大容量变压器进网运行，一旦造成变压器故障，将影响正常生产和人民的正常生活，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情况下实时监测变压器的绝缘数据，使变压器长期在受控状态下运行，避免造成变压器损坏，对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。
主变压器在线监测主要包括：油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损监测。
2.变压器油色谱在线监测 变压器油中溶解气体分析是诊断充油电气设备最有效的方法之一，能够及早发现潜在性故障。
由于试验室分析的取样周期较长，且脱气误差较大及耗时较多等问题，因此不能做到实时监测、及时发现潜伏性故障，很难满足安全生产和状态检修的要求。
油色谱在线监测采用与实验室相同的气相色谱法。
能够对变压器油中溶解故障气体进行实时持续色谱分析，可以监测预报变压器油中七种故障气体，包括氢气（H2），二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO），甲烷（CH4），乙烯（C2H4），乙烷（C2H6）和乙炔（C2H2）。
该系统目前已广泛应用于变压器的在线故障诊断中，并且建立起模式识别系统可实现故障的自动识别，是当前在变压器局部放电检测领域非常有效的方法。
3.变压器光纤测温在线监测 变压器寿命的终结能力最主要因素是变压器运行时的绕组温度。
传统的绕组温度指示仪（WTI）是利用"热像"原理间接测量绕组温度的仪表，安装在变压器油箱顶部感测顶层油温，WTI指示的温度是基于整个变压器的油箱内平均油温的变化，很难反映出绕组温度的快速变化。
光纤测温系统能实时直接地测量绕组热点温度，分布型光纤传感系统测温精度可达1度，非常适合于大型变压器绕组在线测量。
其基本原理是将具有一定能量和宽度的激光脉冲耦合到光纤，它在光纤中传输，同时不断产生背向信号。
变压器在线检测技术及其故障诊断论文
浅析变压器在线检测技术及其故障诊断摘要:随着电力系统电压等级、容量的不断发展，电力系统关键设备越来越多，越显得复杂多变。
变压器作为电力系统中关键的设备之一，它不仅仅是承担着电压变换，它还担负着电能分配的任务。
但是由于各种原因变压器在运行可能会发生各种的故障，影响电力系统安全运行及供电可靠性，我们必须要对各种故障进行快速诊断以及排除其故障产生。
主要方法有油中溶解性气体分析及检验、局部放电检测、绕组温度检测等在线检测技术。
关键词: 在线检测；变压器；故障abstract: along with the power system voltage level, capacity development of electric power system, key equipment is more and more, the more complicated and changeable. transformer in the power system, the key as one of the equipment, it is not only bear the voltage transform, it will shoulder the task of electric power distribution. but because all sorts of reasons may occur in the operation of transformer of fault, affect the safety of the electricity system operation and power supply reliability, we must to all kinds of faults in the rapid diagnosis and ruled out the fault produce. the main method is the dissolved gas analysis and inspection, partial discharge detection, winding temperature testing and other online testing technology.keywords: online detection; transformer; fault中图分类号：tm4文献标识码：a 文章编号：0引言近些年来，电力变压器事故时常出现，这些事故会直接影响到电网的安全运行。
变压器绕组热点温度在线测量的研究
了特别适合于在线监测的差分方程解法。该方法适 用于任意的时变负载系数和时变环境温度 ，且无需
对 负载 图进 行假 设 和简化 ，同时 ，基 于差分 方 程解 法 ，本 文设计 了绕组 热点 温度 在线 监 测系统 。该 系 统采 集 负荷 电流 与大 气环 境 温度 ，在线 监测 绕组 热
用式 （ １ ） 求解 顶层 油温 度 的差分 ｌ １ ｌ 。
作者 简介 ：高
鹏 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 男 ，山西祁县 人 ， ２ ０ １ ０年毕业 于清华
大学 电力 系统及 其 自动化 专业 ， 初 级工 程 师 ， 从事 电 气设备绝缘试验工作 ； 杨 亚奇 （ １ ９ ９ １ 一 ） ， 女， 山西 万荣人 ， ２ ０ １ ０ 级东北 电力 大 学电气工程及 自动化专业在读 ； 米康 民 （ １ ９ ７ ３ 一 ） ， 男， 山西 河津人 ， １ ９ ９ ４ 年毕业 于武 汉 水 利 电力大 学高 电压 及绝 缘技术 ， 高级 工程 师 ， 从 事 高电压试 验技术研究工作。
点 温度 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — １ ２ — １ ７ ， 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ２ — ２ ５
１ 差 分 方 程 解 法
热点温度等于环境温度 、油箱 内顶层油温升和 油箱 内热点温度与顶层 油温之间的温差三者之和。 根据变压器参数以及相关数据得到初始状态后 ，采
摘 要 ：介 绍 了一 种新 的油 浸 式 变压 器绕 组 热 点 温度 在 线 测量 方 法 ， 以最新 版 变压 器 负载导 则 中
的热 点 温度 计 算模 型为 基础 ， 实 时采 集 变压 器 负荷 电流 和环 境 温度 ，采 用适 于任 意 时 变 负载 系 数 和 时 变环境 温 度 的 差分 方程 解 法 ，完成 对 绕组 热 点 温 度 的在 线测 量 。在 此基 础 上 ，设 计 出绕 组 热 点 温度 在 线 ９ ｎ ， ４ 量 系统 。 该 系统针 对 变压 器 的不 同运行 工 况 ，监 测其 热 点温 度 ，防止 温 度过
电力变压器在线监测与故障诊断
PART THREE
基于信号处理的方法：利用信号处理技术，提取故障特征并进行分类。 基于知识的方法：利用专家系统、模糊逻辑等知识库技术进行故障诊断。
基于模型的方法：建立电力变压器数学模型，通过模型参数的变化进行故障诊断。
基于人工智能的方法：利用神经网络、深度学习等技术进行故障诊断。
原理：通过分析变压器油中溶解气 体的成分和浓度来判断变压器的故 障类型和严重程度。
干扰因素多：电力变压器运行环境复杂，存在多种干扰因素，对在线监测设备的稳定性和准 确性造成影响。
设备老化和维护问题：电力变压器设备老化、维护不当等问题，导致在线监测设备易出现故 障，影响监测效果。
数据分析难度大：电力变压器产生的数据量庞大，准确分析这些数据对技术和算法要求极高， 目前还存在一定难度。
PART FOUR
应用场景：介绍电力变压器 在线监测与故障诊断的应用 领域，如电力系统、石油化 工等。
案例概述：列举几个电力变 压器在线监测与故障诊断的 典型案例，包括监测方案、 故障诊断方法、实施效果等。
应用背景：介绍油中溶解气体监测在电力变压器在线监测中的重要地位和作用。
监测原理：简述油中溶解气体的产生机理和监测方法。
案例背景：某变电站主变压器出现异常振动，需要进行在线监测与故障诊断。
监测方案：采用振动分析技术，对变压器的振动信号进行实时采集和分析。 故障诊断：通过分析振动信号，诊断出变压器存在局部放电故障。 处理措施：及时停运变压器，进行维修和更换部件，确保设备正常运行。
PART FIVE
监测技术不成熟：目前电力变压器在线监测技术尚未完全成熟，无法准确判断所有故障。
优点：能够早期发现变压器内部的 潜在故障。
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[变压器,要点,故障]对电力变压器在线监测技术和故障处置的要点分析
![[变压器,要点,故障]对电力变压器在线监测技术和故障处置的要点分析](https://img.taocdn.com/s3/m/d97784e5b90d6c85ed3ac63e.png)
对电力变压器在线监测技术和故障处置的要点分析【摘要】对电力变压器进行在线监测可以随时掌握变压器的状态，并通过渗油、铁芯接地、接头过热等故障的迅速排除，达到确保电力变压器正常运行和功能的目的，是电力系统整体处于安全运行的基础，是技术手段保障电力生产和传输的经济效益和社会效益的重要措施。
【关键词】电力变压器在线监测技术渗油铁芯接地接头过热1 前言在电力系统中变压器是常见的功能设备，对于电能传递、转换和利用有着重要的作用，是电力用户安全、高效用电的系统和设备前提。
维护电力变压器安全，积极进行电力变压器监测、及时处理电力变压器故障就成为电力技术工作者的重要工作内容和方向。
要通过全面的在线监控确保电力变压器对稳定供电区域，以常见故障的迅速处理降低电力变压器问题带来的损失，因此，要高度重视电力变压器检查、维护等相关工作，在保障电力变压器安全运行的前提下，力促电力系统稳定地运行，更好地发挥电力事业对经济建设和社会发展的积极作用。
2 电力变压器在线监测的技术分析2.1 电力变压器气体分析技术电力变压器在运行时会在内部产生甲烷、乙烷、一氧化碳和氢气等溶解性气体，不同种类气体的不同数量释放意味着电力变压器内部的各种维持会产生相应的故障隐患，气体分析技术就是依靠对气体种类、成分、含量、温度的分析判断出电力变压器的故障部位、类型和大小，为电力变压器的及时、准确维修提供第一手可靠的资料和方向，为稳定电力网络的系统，实现安全起到积极地作用。
2.2 电力变压器局部放电的在线监测技术在电力变压器内部产生故障时会在局部产生磁场和电场的变化[1]，不但造成电力变压器运行的困难，而且容易导致在薄弱部位产生放电的显现，进而导致电力变压器运行状态出现波动。
及时对电力变压器放电进行监控能够迅速判别放电的部位和电力变压器内部的变化，并通过放电的表现形式确定产生放电的原因，以便明确电力变压器放电故障排除的技术和方法。
2.3 电力变压器的振动分析技术振动分析技术就是对电力变压器进行实施检查，主要对电力变压器振动信号的强弱、种类等特点展开科学分析，确定电力变压器的故障部位和程度，实现对电力变压器状态的实时掌握，有利于对电力变压器故障的迅速排除。
变电站变压器在线监测系统
变电站变压器在线监测系统发布时间：2022-06-30T07:38:33.460Z 来源：《新型城镇化》2022年13期作者：李博为[导读] 在线监测系统作为智能电网当前及未来发展的重点方向，对电网建设与运行具有重要的影响和作用。
利用在线监测系统对电网中的变电站变压器运行状态进行实时监测，对出现的故障进行定位、诊断与分析，不仅可以大大降低故障对变电站变压器的影响，而且可以显著提高整个电网运行效率与可靠性。
所以在信息化时代下，设计与应用变电站变压器在线监测系统非常重要。
国网福建省电力有限公司超高压分公司福建福州 350013摘要：在线监测系统作为智能电网当前及未来发展的重点方向，对电网建设与运行具有重要的影响和作用。
利用在线监测系统对电网中的变电站变压器运行状态进行实时监测，对出现的故障进行定位、诊断与分析，不仅可以大大降低故障对变电站变压器的影响，而且可以显著提高整个电网运行效率与可靠性。
所以在信息化时代下，设计与应用变电站变压器在线监测系统非常重要。
关键词：变电站；变压器；在线监测系统；设计一、在线监测技术应用现状在线监测系统，是指利用现代传感技术、计算机技术、信息技术、网络技术、定位技术等多种科学技术，共同研发而成的辅助运行系统。
它具有故障识别与诊断、报警、追踪定位等多种功能，在电网中的运用可以实现对各电气设备运行状态的实时监测，从而保证电气设备正常运行。
目前，由于使用对象不同、技术支持水平不同，用户要求各异等原因，使得在线监测系统大小、开发标准、功能范围等尚无统一界定，也没有建立起统一的标准。
虽然在线监测系统在现代电网的变电站变压器中得到了广泛的应用，但随着状态检修的逐渐深入，一些问题开始逐渐暴露出来，如抗电磁干扰性较弱、稳定性较差等。
这意味着现有在线监测系统的设计还需要不断的改进与完善，所以对变电站变压器在线监测系统的设计与应用进行研究十分必要。
二、变电站变压器在线监测系统的设计2.1系统总体方案设计在现有变电站变压器在线监测系统如JPOWER2000系统中，传感器、间隔层、站控层、现场处理终端等是大多数在线监测系统所具有的几个重要组成部分。
主变压器在线监测装置配置分析
浅谈变压器在线监测
浅谈变压器在线监测董青;胡鹏【摘要】就变电站变压器在线监测技术进行了探讨,对各种监测设备进行介绍.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2011(039)006【总页数】3页(P57-59)【关键词】油色谱;温度传感器;绕组局部放电;套管介损;在线监测【作者】董青;胡鹏【作者单位】云南省电力设计院,云南昆明650051;云南省电力设计院,云南昆明650051【正文语种】中文【中图分类】TM931 变压器在线监测装置关于变电站内的一次设备在线监测系统，其主要是对一次设备的电气性能实现了实时在线监测，有效地解决了设备状态检测和评价，使一次设备达到了设备智能化、控制网络化和状态可视化的新高度。
变压器是变电站的核心设备，故对其进行在线监测分析，可以使变压器运行在最佳的工作状态，延长变压器寿命，更可对变压器内部故障进行早期预警及诊断。
1.1 温度传感器变压器的使用寿命是由绝缘材料的寿命决定的，而绝缘的老化又主要取决于运行的温度。
变压器在运行时，绕组温度分布是不均匀的，决定绝缘寿命的关键因素是绕组最热点的绝对温度，而非绕组平均温度。
综合变压器结构、探测器安装方式等因素，器温度探测器一般安装于油温、绕组温度最高或接近最高的部位。
1.1.1 电阻式温度传感器该传感器测量温度是利用导体电阻值随温度变化而变化的特性来实现的［1］，如图1所示。
目前，变压器测温最常用的热电阻为阻值为100Ω铂电阻(Pt100)，其体积较大，物理化学性能稳定，精确度较高，在－259.34～630.74°C范围内被作为基准温度计，但该测温传感器所采用金属零部件/导线在强电磁环境下，存在高压绝缘、电磁干扰和涡流发热等问题。
因此，该传感器不适于作为绕组温度传感器，但仍可作为油温传感器使用。
0～639°C范围内其电阻与温度关系为:其中:R0为0°C时的电阻值。
图1 铂热电阻结构示意图1.1.2 光纤光栅温度传感器光纤光栅是［2］一种反射式光纤滤波器件，通常采用紫外线干涉条纹照射一段10mm长的掺锗光敏光纤，纤芯吸收紫外线发热产生永久型折射率周期变化。
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度， 由 于显 示 器表 内配 有 电流 匹配 器 和 电加 热 零 件 ． 油 温上 升
碍、 电路 障 碍 、 机油障碍等。 事 实上 绝 大 部 分 变 压 器 事故 中 ， 主 与 变 压 器 顶 端 的 线 圈 与 油 温 之 和 为 变 压 器 绕 组 温 度 计 显 示 器 。 该 实验 方 法 实 用 简单 ， 就是偏差度较大 ， 没有考虑到在 变 要 是 由绝 缘 障 碍 问题 而 引起 的 。 因此 ．近 年 来 国 内 外针 对 绝缘 障碍 以及 其他 变 压 器障 碍 压 器 自身 的特 点及 变 压 器 内部 零 部 件 的 升 温特 性 ，极 易 出现
因还 有 油 不足 、 冷却 系统 出现 障 碍 等 ， 变压 器 内部 的 高温 是 导 致 在 线 监 测及 智 能保 护 体 系崩 溃 的 主要 原 因 。
３ 变压器 内部测温方法
３ ． １ 间接测 量 法
变 压 器 间 接 测 量 法 主 要 是 通 过 建 立 变 压 器 内部 的 热 模 型． 进 而 间接 对 变 压 器 内部 温 度 进 行 测 量 的 方 法 ． 其 中热 模 型
上升 。 仅 仅 这 一 小 部 分 温 度骤 升 ， 会 加 速 变压 器 绕 组 的绕 组 绝 缘 温 度 退 化 ， 导 致 变 压 器 的 使 用 时 间减 短 。 本 文 就 变压 器 的绕 组 温 度 ， 特 别 是在 实
时在 线监 测 绕 组温 度 进行 研 究 。
【 关键词 】 变压器 ｉ 绕组温度 ； 在线监测 【 中图分 类￣］ Ｔ Ｍ ４ １ 【 文献标识码 】 Ａ
问题 进 行 深 入 研 究 。 在 总结分析其特 点、 特 性的基础 上 ， 结 合 温 度 读 数 不 准 的 情 况 。
变 压 器 内部 的传 感 器设 备 中 的数 量 讯 息 ， 而 建 立起 了变 压 器 绕 组 绝 缘 在 线 监 测 和 障 碍诊 断 智 能装 配或 体 系 。
【 文章编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ ｛ ２ ０ １ ７ ） １ ２ — ０ ２ １ ７ — ０ ２
１ 刖
舌
变 压 器 受到 损 坏 。与此 同 时 ， 由 于 污泥 过 量 而 导致 油 管堵 塞 是 引发 变压 器 高温 的主 要 原 因 ， 除此 之 外 引发 变压 器高 温 的 原
２ ０ １ ７年 ６月 下
电力讯 息 ２ １ ７
变 压器 绕 组 温度 在 线监 测及 智 能保 护
张 勇 （ 国网山东省电力公司梁山县供电公司， ２ ７ ２ ６ ０ ０ ）
【 摘 要】 在变压器 的运行过程 中， 会将一小部分 的电能转换成 热能， 虽然能量在总体 中占的比例 非常小 ， 可是却会 引起变压器有显著 的温度
局 可 以将 变压 器 障碍 分 为 绝 缘 障碍 、 分 接 开 关障 碍 、 铁 芯 障 碍 和 绕组 障碍 ；⑧ 根 据 电路 障碍 可 以将 变 压 器 障碍 分 为磁 路 障
３ ． ２ 热模拟 法
热 模 拟 法与 上 述 间接 测量 法 比较 类 似 ．都 是 通 过 归纳 总 结 其 他 数 据从 而得 出绕 组 温 度 的 接 近 、 模 拟 值 。热 模拟 法是 通 过 对 归 纳 平 和 的 作 业 电 流 互 感 器 顶 部 油 温 模 拟 得 到 绕 组 温
绕组障碍 ： 绕 组 障碍 是 最 肾要 的 一 种 ， 其主要 分为 匝间、 中间层 、 相
３ ． ３ 光纤 监测 法
光 线检 测 法是 利 用 光 的反 射 原 理 ． 当 光 源到 达 布 拉 格 光
栅上时 ． 布 拉 格 光 栅会 反 射 出具 有 特 定 波 段 的 光 。 由 于 反射 光 和 波 长 的 波 长 具备 良好 的 线性 联 系． 经 历 测 量光 纤布 拉 格 光
变 压 器 是 电 力 系统 运 行 环 节 中最 重 要 的 设 备 ，价 格 也 是 非 常 高。 通 过 使 用 间接 法 和 热 模 拟 绕 组 温度 计 获得 电流 测 量 ， 既存在也不准确 ． 具 有 直观 的缺 点 。 变压 器是 电力 系统 中的 电 气设 备 之 一 ， 是 最 重要 的 部件 ， 同 时也 是 最 受 欢 迎会 导 致 电 力 系统 故 障 的 电气 设 备 之 一 ，它 的 运 行 状 态对 电 力 系统 的安 全
稳 定 运行 有 着 最直 接 的 影响 。 因此 ， 对 变压 器 绕组 温度 采 用 新 的 工 作 方 式 进 行 监 控 是 非 常 必 要 的 ． 变压 器 绕组 在 线监 测 系
统， 可 以很 好 的解 决 上 述 问题 ． 能 够 实 时反馈 绕组 的 工作 温 度 。
２ 变压器主要 故障类型及影 响因素
计算 。 但 是 该 运 算 数 据 可 以作 为 实 际温 度 的 参 照 。
① 根 据 变压 器体 布 局 ，将 变压 器 障碍 分 为 内部 障 碍 与 外
部 障碍 ， 其 中 内部 障 碍 中 又 可 以 分 为 铁 芯 障 碍 、 绕 组 障碍 ， 绕 组 障碍 主 要 是 由 于失 油和 机 油过 多 引起 的 ；② 根 据 变 压 器 布
分 或 变压 器 内部 布 局 可 以 分 为 以 下 几种 障碍 类 型 。
是 建 立 在 对 国 内外 作 业 参 数 组 合 进 行 假 设 检 查 的 基 础 上 的 。 根 据 国 内外相 关研 究标 准 可知 ． 尤其 是 油浸 式 电 力 变压 器仅
变 压 器 者 材料 部 分 的 仅 通 过 数据 运 算是 无 法得 出 准 确数 据 的 ．主 要 是 由 于 变压 器 内部 绕 组 温度 与 多种 因 素 有 关 ．无 法通 过 计 算公 式进 行 准 确 问题 ． 导 致 变 压 器在 运 行 过程 中 出现 障 碍 ， 根 据 出现 障 碍 的 部