變壓器油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

變壓器油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案1.概述變壓器油中溶解氣體和微水是反映變壓器運(yùn)行狀態(tài)和絕緣狀況的重要指標(biāo)。變壓器油中的溶解氣體主要為H2、CH4、C2H6、C2H4、CO、CO2、N2等氣體，因電器設(shè)備的絕緣材料、設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作條件等不同，變壓器油中的氣體含量也不相同。微水是指變壓器油中含有的水分，與變壓器絕緣性能有關(guān)。當(dāng)變壓器油中的溶解氣體和微水含量超標(biāo)時(shí)，會(huì)對(duì)變壓器的正常運(yùn)行和絕緣性能產(chǎn)生不利影響。傳統(tǒng)的變壓器油中溶解氣體和微水檢測(cè)方法多采用離線分析，即每隔一段時(shí)間取樣、送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，這種方法不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行中的異常情況。因此，在線檢測(cè)變壓器油中溶解氣體和微水的技術(shù)方案受到了廣泛關(guān)注。2.技術(shù)方案變壓器油中溶解氣體和微水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)將傳感器安裝于變壓器油箱內(nèi)，實(shí)時(shí)測(cè)量變壓器油中溶解氣體和微水的含量，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集裝置和監(jiān)控系統(tǒng)，完成變壓器油中溶解氣體和微水的在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)方案。2.1變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括設(shè)備和軟件兩個(gè)部分。2.1.1設(shè)備部分變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)的設(shè)備包括溶解氣體傳感器、氣體采集器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)采集裝置。（1）溶解氣體傳感器目前市面上常用的變壓器油中溶解氣體傳感器主要有三種：熱膜傳感器、紅外傳感器和色譜法傳感器。熱膜傳感器基于熱膜敏感元件的電阻隨氣體導(dǎo)電性變化的原理，測(cè)量變壓器油中溶解氣體的含量。這種傳感器具有響應(yīng)速度快、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。紅外傳感器主要利用氣體分子的吸收譜線由于吸收氣體能量發(fā)生了吸收和發(fā)射的變化，從而測(cè)量溶解氣體的含量。這種傳感器具有測(cè)量范圍廣、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。色譜法傳感器是將變壓器油樣品進(jìn)樣進(jìn)入分離柱，分離后通過(guò)檢測(cè)器檢測(cè)氣體，最終確定變壓器油中溶解氣體的含量。這種傳感器精度高，可以同時(shí)檢測(cè)多種氣體，但其體積較大，需要配合支持性設(shè)備使用。（2）氣體采集器氣體采集器主要是用于從變壓器油箱中采集油中溶解氣體的樣品，并將樣品輸送至溶解氣體傳感器進(jìn)行檢測(cè)。（3）信號(hào)轉(zhuǎn)換器信號(hào)轉(zhuǎn)換器主要是用于將傳感器檢測(cè)到的溶解氣體含量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，并向數(shù)據(jù)采集裝置傳輸數(shù)據(jù)。（4）數(shù)據(jù)采集裝置數(shù)據(jù)采集裝置主要是用于對(duì)傳感器測(cè)量的溶解氣體含量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和計(jì)算，并將結(jié)果傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)。2.1.2軟件部分在線監(jiān)測(cè)變壓器油中溶解氣體的軟件主要包括數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)處理軟件和監(jiān)控軟件。（1）數(shù)據(jù)采集軟件數(shù)據(jù)采集軟件主要是用于采集傳感器測(cè)量的溶解氣體含量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理軟件。（2）數(shù)據(jù)處理軟件數(shù)據(jù)處理軟件主要是用于對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，如溶解氣體的紛瓣率和總含量等。（3）監(jiān)控軟件監(jiān)控軟件主要是用于實(shí)時(shí)監(jiān)控變壓器油中溶解氣體的含量，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即發(fā)出警報(bào)信號(hào)。2.2變壓器油中微水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)變壓器油中微水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括設(shè)備和軟件兩個(gè)部分。2.2.1設(shè)備部分變壓器油中微水在線監(jiān)測(cè)的設(shè)備包括微水傳感器、氣體采集器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)采集裝置。（1）微水傳感器微水傳感器主要是用于測(cè)量變壓器油中微水的含量，其原理主要是利用電容效應(yīng)或電阻度量法進(jìn)行。電容效應(yīng)傳感器是利用變壓器油和電極構(gòu)成的電容器，在高頻交流電場(chǎng)作用下，來(lái)測(cè)量變壓器油中的微水含量。電阻度量法傳感器是將兩個(gè)電極置于變壓器油中，在電流的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的電阻值來(lái)計(jì)算變壓器油中微水的含量。（2）氣體采集器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)采集裝置這三個(gè)部分的作用與變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的一致。不同的地方在于采集的樣品是變壓器油中的微水。2.2.2軟件部分在線監(jiān)測(cè)變壓器油中微水的軟件主要包括數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)處理軟件和監(jiān)控軟件。（1）數(shù)據(jù)采集軟件數(shù)據(jù)采集軟件的功能與變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的一致。（2）數(shù)據(jù)處理軟件數(shù)據(jù)處理軟件主要是用于對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，如微水的含量和影響因素等。（3）監(jiān)控軟件監(jiān)控軟件主要是用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器油中微水的含量，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，立即發(fā)出警報(bào)信號(hào)。3.總結(jié)變壓器油中溶解氣體和微水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器油中溶解氣體和微水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行中的