变压器在线监测配置分析
简析换流变压器状态监测系统
简析换流变压器状态监测系统1 换流变压器状态在线监测系统1.1 系统组成换流变压器绝缘油油色谱在线监测系统由现场监测单元（色谱数据采集器）、主站单元（数据处理服务器）及监控后台（监控软件、状态监测与预警软件）组成。
现场监测单元，即色谱数据采集器由油样采集单元、油气分离单元、气体检测单元、数据采集单元、现场控制处理单元、通讯控制单元及辅助单元组成。
每一台色谱数据采集器可监测一台换流变压器，其中辅助单元包括置于色谱数据采集器内的载气、接口法兰、油管及通信电缆等。
换流变压器的绝缘油采用循环取样的方式。
主站单元（数据处理服务器）通过RS485/CAN总线或100M以太网控制多台色谱数据采集器。
控后台（监控软件、状态监测与预警软件）提供了基于权限的多级用户管理，实时监测数据、系统报警、历史监测数据查询及显示分析功能。
1.2 接口方式在线监测系统的接口方式主要有三种方式：第一种是各采集装置之间采用RS485总线接口通信，或者采用光纤接口通信；第二种是各采集装置与主站单元之间采用RS485总线接口通信，或者采用以太网接口通信或者采用光纤接口通信；第三种是监控后台能提供通讯协议转发机制，可以提供如MODBUS Slave通讯规约、IEC61850规约，通讯接口为以太网接口，也可以通过RS485，将在线监测的数据送至站内的监控接口单元。
同时，换流变压器色谱在线监测系统通过硬接线的方式，将系统的报警信号，故障信号送至全站监控系统。
2 换流变压器的检测内容本文中我们主要讨论直流高压大容量油浸式换流变压器的检测内容。
2.1 换流变故障情况换流变设备的故障的初期往往是在设备内部发生的，从目前换流站的实际运行情况来看，换流变内部油色谱异常、套管渗漏油、接头发热、介质损耗因数超标、分接开关故障、铁芯故障是主要故障源。
如果仍然沿用定期检测的模式，很可能导致设备故障的扩大，造成不必要的损失，甚至导致大规模停电事故的产生。
因此，实现对换流变的状态在线监测是必要的，也是今后的发展方向。
电力变压器在线监测及故障诊断分析系统——说明报告(关於软件的使用)
电力变压器在线监测及故障诊断分析系统说明报告华中科技大学目录1. 概述 (3)1.1. 用途 (3)1.2. 使用环境 (3)1.3. 技术特点 (3)2. 主要技术参数 (4)2.1. 额定数据 (4)2.2. 通信方式 (4)2.3. 诊断方式 (4)2.4. 设定参数 (4)3. 诊断工作原理 (5)4. 通信软件使用说明 (7)4.1. 连接MIS系统 (7)4.2. 连接铁芯接地电流装置 (7)5. 客户端软件使用说明 (9)5.1. 主界面 (9)5.2. 用户管理 (10)5.3. 数据获取 (11)5.4. 系统查询 (13)5.5. 诊断分析 (14)5.6. 系统设置 (15)6. 运行与维护 (17)6.1. 一般检查 (17)6.2. 投运前装置的设置与检查． (17)6.3. 运行时检查 (17)6.4. 使用注意事项 (17)6.5. 常见故障处理指南 (17)1.概述1.1. 用途对主变压器进行在线监测，获取反映变压器绝缘状况的关键参数，包括铁芯接地电流、油中气体组分两部分在线获取数据，以及预防性试验、油化学试验、缺陷等历史数据，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。
系统实现自动运行及数据上网功能，对监测结果建立状态监测数据库，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。
1.2. 使用环境本系统服务器安装于变电站内。
为便于与“变压器铁心接地电流报警系统”进行RS485通信，需安装在该系统工控机附近；同时，系统需连接供电局局域网，以实现数据获取和上网功能。
1.3. 技术特点1)软件平台采用Visual C++6.0编写，使用操作系统为WindowsXP系统，数据库采用SQLServer2000 SP4。
2)实现与“变压器铁心接地电流报警系统”、“MIS生产管理数据整合与集中应用业务平台”、“在线油气色谱分析系统”通信，获取与变压器相关数据，并整合录入数据库。
变压器色谱在线监测系统应用技术与运行分析
行 了大量 的研究工作 。 目前 变压器的在线监测技术 主要有 以
下几种方法 ：
２１ 溶 解 在 变 压 器 油 中 的 烃 类 气 体 色 谱 探 测 分 析 法 。 ．
目前 ，国内外 现有的油 中溶解气体在线监 测装置按监测 参数的不同分为两大类 ：一类 主要监测单组 分氢气含量 ，另
器的绝缘状况 ，较好地解决 了这些问题。
相关 标准 。正 常情况 下变 压器 内 的绝 缘 油在热 和 电的 双重
作 用 下 ，会 逐 渐 老 化 和 分 解 ， 产 生 少 量 的 氢 气 、各 种 低 分
２ 变压 器在 线监 测 技 术现 状
子烃 ｝ 类及 二氧 化碳 、一氧 化碳 等气 体 ，这 些气 体 大部 分溶
导 则 ＩＣ ６ Ｅ ５ ７和 Ｉ Ｃ ９ ， 国 内 也 制 定 了 Ｇ １６ ３和 Ｄ ７ ２ Ｅ ５９ Ｂ７ ２ Ｌ ２
在现 代电气设备 的运行和维 护 中，变压 器 因结 构复杂 ，
影 响 安 全 运 行 的 因 素 较 多 。变 压 器 在 线 监 测 系统 通 过 油 色 谱 分 析 、微 水 分 析 、温 度 的热 效 应 等 综 合 信 息来 分 析 判 断 变 压
维普资讯
店 景 审
ＧＵＡＮＧ ＸＩＤＩ ＡＮ ＹＥ
交流与探讨
变压器色谱在线监测系统应用技术与运行分析
李 东 梁 媚
（ 玉林供电局 ， 广西 玉林市 ５７０ ３ ００）
【 要】从对近年来大型 变压器 内部 事故 的分析 ， 摘 可知 内部缺 陷在 １ ０天 内就 可形成恶性破坏事故 ， 这从 一个侧 面证明 了 目 前常规试验项 目和试验 周期仍存在一定的局 限性。本文论 述 了变压 器在 线监测 色谱 系统的发展状况和设计原理 ， 阐述 了该 系统 的 工作 原 理 和技 术特 点及 应 用情 况 。
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。
变压器局放在线监测作业指导书
WENKU DESIGN
监测系统的组成
传感器
用于采集变压器局部放电产生 的信号，如电流、电压等。
数据采集器
将传感器采集到的信号进行预 处理和模数转换，传输给监测 主机。
监测主机
对采集到的数据进行处理、分 析和存储，同时通过人机界面 显示监测结果。
通信模块
实现监测主机与远程监控中心 的数据传输，便于远程管理和
ABCD
检查监测设备的完好性
确保监测设备没有损坏，能够正常工作，并且校准合格 。
准备安全防护措施
在监测过程中，应采取必要的安全防护措施，如穿戴防 护服、使用安全带等。
监测操作步骤
01
02
03
04
安装监测设备
按照监测设备的说明书， 正确安装监测设备，并 确保连接良好。
开始监测
启动监测设备，开始对 变压器进行局放信号的 实时监测。
目的和背景
01
变压器局放是变压器运行中的一 种常见故障，可能导致设备损坏 和停电事故。
02
在线监测技术能够实时监测变压 器局放情况，及时发现并处理故 障，保障电力Βιβλιοθήκη 统的稳定运行。监测的重要性
预防性监测
优化维护策略
通过实时监测变压器局放，可以及时 发现潜在故障，避免设备损坏和停电 事故的发生。
通过监测数据的分析，可以了解变压 器的运行状态和故障趋势，优化设备 的维护和检修策略，降低维护成本。
01
配备应急设备
根据应急预案的要求，配备相应的应急 设备和物资，如灭火器、急救箱、备用 电源等。
02
03
进行应急演练
定期进行应急演练，提高操作人员的 应急处理能力，确保在事故发生时能 够迅速、准确地采取有效措施。
变压器在线故障监测可行性分析
变压器在线故障监测可行性分析变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，其稳定运行对整个电力系统的正常运行具有关键性的影响。
由于变压器长期运行在复杂的电力环境中，存在各种潜在的故障风险。
对变压器进行在线故障监测具有重要的意义，可以及时发现并解决潜在的故障问题，保障变压器的安全运行。
本文将对变压器在线故障监测的可行性进行分析。
一、变压器故障监测的现状目前，变压器的故障监测主要依靠定期的巡检和检修。
定期的巡检和检修可以发现一些表面上的故障，但是对于一些潜在的内部故障，往往需要在故障发生后才能得到发现。
这样一来，变压器的运行安全是难以得到有效保障的。
在实际操作中，定期巡检和检修也存在一定的风险，因为这需要人员深入到高压电力设备周围进行作业，存在一定的安全隐患。
二、在线故障监测的可行性分析1. 技术手段成熟随着科学技术的不断发展，现代电力系统监测技术已经非常成熟，能够实现对变压器各项运行参数的实时监测。
超声波监测技术可以用于检测变压器内部的放电情况，红外热像仪能够实现对变压器各部位温度的实时监测，这些技术手段可以有效地发现变压器内部的故障隐患。
2. 数据分析能力随着大数据技术的发展，现代电力系统监测可以实现对海量数据进行实时分析。
通过对变压器运行数据的分析，可以发现其中的规律和异常情况，从而及时预警可能的故障风险，为运维人员提供及时的决策支持。
3. 运维成本节约相比定期巡检和检修，在线故障监测可以大大减少人力物力投入。
一旦故障发生，通过在线监测系统预警，运维人员可以迅速定位故障，减少因故障而造成的生产损失，同时也能够减少巡检和检修所需的人力资源投入。
三、在线故障监测的实施建议1. 系统集成在实施在线故障监测系统时，需要对现有的电力系统进行整体规划和系统集成。
需要将各种监测设备和系统进行有效的整合，实现对变压器运行参数的全面监测和分析。
3. 管理与维护在线故障监测系统的建设是一个长期的过程，需要建立有效的管理与维护机制。
变电设备在线监测装置应用情况综述及配置建议
效 手 段 ， 离线 的应 用 中 ， 放 检 测 方 法 已获 得 十 在 局 分 有 效 的 应 用 。但 由 于 现 场 的干 扰 过 大 等 原 因 ， 局 部 放 电在 线 监 测 的应 用 受 到 了很 大 的 限制 。虽
然 多 年来 围 绕 局 部 放 电 在 线 监 测 的 研 究 有 很 多 ，
变 压 器套 管 往 往会 由于 各种 原 因 而导 致事 故 ，
如 密封 不 良进水 受 潮 、 部 高温 过 热 、 部 放 电等 。 局 局
据 统计 ， ９ ５ ２ ０ １ ９ ～ ０ ５年 全 国 １０ ｋ １ Ｖ及 以上 变 压器 事 故 的 １ ． 为套 管 事故 ， ０ Ｖ 变 压 器事 故 中 １３ ５０ｋ
２ ． ％为套 管事故 。变压器 套管 损坏不 仅会 造成变 ８６
压 器停 电 ， 而且往 往 引起套 管爆 炸 ， 波及 周 围电力设 备 ， 大酿成 火灾 的可 能性 。 增
验相比， 在线 监测 技 术 采 用 先 进 的传 感 器 以采 集 运 行 中设 备运 行 的信 息 ， 息 量 的处 理 和识 别 也 依 赖 信 计 算机 网络 ， 仅可 以把 某些 预试 项 目在线 化 ， 且 不 而
还 可 以引进 一些 新 的更真 实反 映设 备运 行状 态 的特
对 套 管进 行 主 绝 缘 和末 屏 对地 介 损在 线监 测 ，
是 及 时发现 套管 绝缘 问题 、 防止 套 管 运行 事 故 的有 效 手段 之一 。在 线监 测 能灵 敏 、 时 地反 映 出 套 管 及 绝 缘进 水 、 气受 潮 和 电容 屏放 电烧伤 等现象 ， 进 而套 管 主绝 缘对 地介 损测 试 ， 于发 现 套 管绝 缘 进 水受 对
主变压器在线监测装置配置分析
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在 线监 测 项 目 油 中溶 解 气 体 监测 装 置 套 管监 测 装置 局 部 放 电 监 测装 置 铁 芯 电 流 监 测装 置 有 载 分 接 开 关 监测 装 置 电 压 监 测 装 置 温 度监 测 装 置 在 线 监 测 内容 油 中气 体 组 分 含 量 ， 水 微 套 管介 损 、 电容 量 局 放 铁 芯接 地 电 流 分 接 开 关 档位 、 械 特性 机 电 压 、 流有 效值 电
表 ３ 变 压 器 油 色 谱 监 测 装 置 可 靠 性 分 析 表
监 测 油 温 、 却 器 温 度 冷
２ 变 压 器 在 线 监测 装 置运 行 数 据 调 查
２ １ 监 测 装 置 配 置 现 状 ．
国家 电网公 司 白 ２ ０ ０ ９年 开始 试 点 智 能 变 电站 建设 ， 年 多来 部分 领 域 的试 点 工 程 或 已建 成 ， 正 ２ 或 在实 施 ， 累了一 些 智 能 一 次设 备 和在 线 监 测 设 备 积
２ ２ 监 测 装 置 运 行 可 靠 性 ．
截至 ２１ ０ １年 ６月 ， 省通 过油 色谱监 测技术 共 该
发 现变 压器 缺 陷 ４处 ， 中 ５ ０ ｋ 设 备 发现 １ ， 其 ０ Ｖ 处 ２ ０ｋ 设 备发 现 ２处 。同 时 在 线监 测 装 置 运 行 出 ２ Ｖ 现故 障 、 报 、 报情 况 ， 误 漏 统计如 表 ３ 。
进行 分析 。提 出变压 器在 线监 测 配置 方案 的意 见和 建议 ， 工程应 用提供 参 考 。 为 ［ 键词 ］ 智 能 变压 器 ；在 线监 测 ；配置 关
［ 图 分 类 号 ］ Ｔ ７ 中 Ｍ ２ ［ 献标识码］Ｂ 文 ［ 文章 编 号 ］ １０ —９ ６ ２ １ ） 刊 Ｉ一１７０ ０ ６３ ８ （０ １ 增 ０ ２—２
１ 变 压 器 故 障及 其在 线监 测
变压器故 障的主要 原因是绝缘 损坏 ， 故 障前有 在 局部放 电产生 ， 且伴 随下 列信 号 ： 电流脉 冲， 波 、 电 超 声波 ， ２ ， Ｈ ， Ｈ。 Ｃ Ｈ。 Ｃ 等 气 体 ， 信 Ｃ Ｈ。 ， Ｈ ， ，Ｏ 光
台相覆 盖率 达到 ６ ． ９ 。已安 装 的主 要 为油 色谱 ４ ５
Ｖｏ１ ５ Ａ ｄ ．３ ｄ
Ｄｅ ． Ｏ１１ ｃ２
湖 北 电 力
２１年１月 箜 １鲞２ Ｏ
开
又
器 在 线 监 测 配 置 分 析
刘 莉 沈 ， 煜 杨 ， 洗
４ ０７ ） ３ ０ ７ ４ ０ ２ ；． 北省 电力公 司 电力试验研 究院 ，武汉 ３０ ４ ２湖
（． １ 湖北 省 电力勘 测设 计 院 ，武汉
［ 摘 要 ］ 变压 器在 线监 测技 术 的应 用为发 现 变压 器故 障提供 了新 手段 ， 成 为 智 能 变压 器的 重 将 要 组成部 分 。通 过对 变压 器故 障和 在 线检 测装 置可 靠性 的分析 ， 用全 寿命 周期成 本 （ Ｃ ） 运 Ｌ Ｃ 分析 方 法 ， 引用 Ｌ Ｃ在 电力 系统 中的计 算模 型 和计 算方 法 ， 变压 器在 线监 测 配置 方 案进 行 比较 ， Ｃ 对 并对故 障 类 型 统 计 图
通 讯故 障 占全部故 障 比例 最 高 为 ４ ； １ 传感 器 和测 量 系 统 故 障 、 装 、 算 机 系 统 故 障 分 别 占 安 计 ｌ 。数 据误报 、 ９ 漏报 、 动等故 障情况 较好 。 波
的运 行 数 据 。
对某 省安 装 在 ｌ Ｏｋ 及 以上 变压 器 在 线 监 测 ｌ Ｖ 装置 进 行调研 ， 主变 在 线 监 测 设 备安 装 总 体 覆 盖 率 为 １ ． ４／， ３ １ 主要 安 装 在 ２ ０ｋ 和 ５ ０ｋ 变 压 器 ９ ６ ２ Ｖ ０ Ｖ 上 ，２ Ｖ 主 变 台相 覆 盖 率 ３ ． ５ ，０ Ｖ 主 变 ２ ０ｋ ４ ４ ５ ０ｋ
［ 稿 日期 ］ ２ １一０２ 收 ｏ １ｌ —５ ［ 者简 介］ 刘 作 莉 （９ ９ ） 女 ， 南 人 ， 程 师 。 １７一 ， 湖 Ｔ
故 障分 布见 图 １ 。
・
１ ７ ２ ・
箜 鲞
２１ ０ １年 １ ２月
传感 器 和 测量
湖 北 电 力
Ｖ１５ ｄ ｏ３Ａ ． １ｄ Ｄｅ ． ｃ ２０１
在 线监 测装 置 ， 监测 内容见 表 ２ 。
表 ２ 油 色谱 在 线 监 测装 置 应 用
号， 超高频 电磁 波 。对 这五 种信 号 进 行测 量 ， 以确 可 定变 压器 内部局 部 放 电 的严 重程 度 。常用 于 变 压器
在线 监测 的项 目及其监测装 置监测 的 内容如 表 ｌ 。
２ ３ 存 在 的 主 要 问题 ．
电 网末 端 ， 系统重 要性地 位较 低 ， 远期 ３台 ５ ０ＭＶＡ 主变压 器 ， 期 １台 。 本 两 种方 案 ： 主变压 器不 配置在线 监测 ， 主变 ① ②
在 线监 测装 置缺少 入 网检测 手段和 流程 。往往 只经过 出厂试验 ， 就进 入基建 安装 阶段 ， 不少 监测设 备还没 到投 入运 行 或投 入 运 行 时 间不 久 ， 不 能正 就
周期 成本进 行综 合分 析 比较 ， 有 效 降低 总投 资成 能 本 ， 高投 资效益 ， 提 为项 目建成 后 的长期安 全经 济运
行打 下 良好 基础 。
３ ３ 在 线 监 测 配 置 方 案 分 析 ． 下 面 以 某 ｌ ０ ｋ 变 电 站 为 例 ， 述 主 变 的 在 １ Ｖ 论 线 监测 配置 方案分 析方 法 。 该 １ ０ｋ 变 电 站 属 新 建 变 电 站 ， 于 某 地 区 １ Ｖ 位