基于变电色谱分析的变电设备绝缘液体状态监测与管理策略研究

基于变电色谱分析的变电设备绝缘液体状态监测与管理策略研究

孙赞博   腾达

内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林郭勒供电分公司  内蒙古自治区 锡林郭勒盟 026000

  摘要：在经济水平不断发展的今天，电力的稳定供应成为了保证社会正常生产生活的基础性工作。然而在整个供电系统中，变电站主变压器的运维工作，成为了电力企业与电力工作者重点关注的话题，为了更好的管理电力输送的质量和稳定性，必须从产生故障的关键节点开始，对变电站的主变电器进行必要的维护巡视。

关键词：变电站；智能电网；远程监控；绝缘在线监测

  引言：主变压器所运用的在线监测系统是一种基于信息技术和网络技术所打造的远程监控程序，在智能电网建设中，在线监测的价值体现在安全性和精准度两个方面。在进行变压器监测监督手段的设计原理和应用原理研究中，首先结合现代信息技术下的在线监测方式特点，对传统监测监督策略存在的问题进行了分析；随后依据变压器运行特点，对常见的变压器故障问题、绝缘问题进行解读，最后利用在线监测技术对其加以处理。

1主变压器常见问题与成因

1.1绝缘故障

  绝缘故障是引发多种故障的基本原因，一般情况下，温度、机械外力、自然外力等都是引发具体绝缘故障的基本原因。所以在常规的运行监测过程中，必须要加强重视、完善方法，对于容易产生绝缘故障的关键节点与重点内容进行维护巡视，并尽可能的将问题控制在萌芽阶段，减少其带来的进一步损害。

1.2高温故障

  运行电流保持合理的范围，是保证主变压器工作正常进行的基础，一旦发生温度激增的情况容易引发设备过载，使温度升高、绝缘失效。由于主变压器内的线路过密，一旦发生一起事故，就会造成整体的连锁反应，其最终造成的后果是十分严重的。

1.3短路故障

  线路发生短路是最为常见的故障内容，其产生的原因也多种多样，包括绝缘损坏、操作失误等。产生短路现象的直接后果就是对运行情况造成严重后果影响，严重时会发生设备过载甚至烧毁，使整个的电力系统处于瘫痪的状态，造成经济损失。

2变电站主变压器在线监测的意义和作用

2.1在线监测技术的应用优势

  随着技术水平和电能应用领域的发展，传统主变设备通过停电定期检修的方式，存在较为严重的缺陷和不足，现代带电检修方案是传统定期停电检修方案的继承，通过带电检修的实施能够在一定程度上提升主变设备的运行稳定性，但是受到传统的预防性试验检测思路以及人工作业安全性的影响，人工方式的带电检测。在实际应用中，常常出现检测数据分散性大以及危险性高等问题，因此在技术创新中，希望借助远程控制的在线监测技术，来完成带电状态下的主变设备运行情况判断，从而避免主变设备发生故障，造成严重损失。除了远程控制和自动化处理特性之外，变电站主变压器设备的在线监测技术，还能够借助系统判断方式，对当前主变设备的运行状况做出全面系统的分析，并针对主变设备可能存在的潜伏性缺陷、故障做出判断，在免去了人工检修的烦琐过程和安全性不高的问题之外，还能够切实避免运行电压下主变设备绝缘性能不足所带来的试验性电压测试精度不高等问题，在线监测和诊断技术，作为以状态评判和状态维修为基本机制的预知性检验策略，更符合未来电气系统建设的发展方向。
2.2对以往检修技术的改进

  传统变电站主变压器在运行过程中，需要借助专业技术人员通过大规模停电方式开展高压试验，并通过高压试验的策略，对变压器的运行状态和存在问题进行检测，从而做出变压器绝缘性能的判断。这种检测方式在以往的应用环境中拥有一定的应用价值，其具体的高压试验中，变压器绝缘电阻试验、绝缘耐压试验、空载损耗试验以及短路损耗试验，仍然作为目前主流的检验试验策略，应用于高压试验标准之中。但是在智能电网建设的大环境中，如何提升变电运行的稳定性、如何加强检修人员的人身安全管理能力，成为智能电网建设，尤其是主变设备绝缘性能监测功能实现的发展重点，相比之下，传统的主变设备绝缘性能监测方式，需要通过大面积、长时间的停电来完成，不具备智能电网运行的稳定性要求，相比之下，通过远程控制策略实现在线监测，将成为今后变压器主变设备的绝缘性能监测的主要技术手段。

3 变压器高压试验过程中存在的问题

3.1升压速度问题

  从变压器自身设计的角度而言，泄漏电流是变压器的一种固有特点，在升压速度的影响下，通常不会对泄漏电流产生作用，但是在变压器试验环节，因为相关技术工作者采用的试验工具有一定的差异，升压速度将会对泄漏电流产生一定的不良影响，会在很大程度上降低测量泄漏电流数据的精准性。如在高压的基础上做变压器的绝缘性试验，一般会利用微安表针对泄漏电流进行准确测量，但是在测量的过程中却吸收了合成电流，所以微安表显示的数据也就不是实际的电流数据，针对变压器试验，相关试验人员需要在升压稳定后再读取微安表的数值，若是技术人员没有把升压速度控制在合理的区间，泄露电流的测量也就不可能是准确的。

3.2电压极性问题

  一旦变压器绝缘层遭到破坏，很容易产生受潮和水解的情况，最终导致电压极性问题。通常情况下，变压器绝缘层水解后会产生众多正极电荷，这些电荷会存在于绝缘层的表面，正极电荷的集中，其作用与在变压器绕组上安装正极电压类似，在实际试验环节，电压极性会大大降低变压器试验的精准性，导致测量泄漏电流的结果不准确，对于电压极性问题，在具体试验的过程中需要保障变压器处在干燥的环境中，避免变压器发生受潮的问题，同时变压器设计人员需要尽可能地提升变压器绝缘层的质量，大大增强绝缘层的防潮性，以此来降低电压极性问题对变压器试验数据带来的影响。

3.3铁芯接地问题

  变压器的铁芯接地同样会对变压器试验带来严重的影响，同时也会对变压器的运行带来极为严重的影响，相关试验人员在具体试验时，尤其要注意观察变压器铁心是否存在接地故障，一旦有接地故障要及时采取有效措施给予处理，若是不能及时得到处理，将会增大变压器铁芯的抗容，进而提升变压器的电压，最终导致变压器试验数据的不准确，难以为变压器的稳定运行提供可靠的参考依据。

4检修技术方法分析

4.1常规质量检测

  第一点，应对相关的铁芯接地电流、油中溶解气体、局部放电情况、套管介质、电容数值等必要的参数信息与耗损情况进行掌握，使检测工作的目的更明确、方向性更清晰。从断路器的角度来说，根据站内所选用的具体设备型号以及运行实际情况，制定有效的维护与巡视内容。例如，在进行少油式的断路器运维中，相关的技术监测人员应对其中的电流泄露情况和设备介质损耗，以及使用电容大小进行重点的观测与分析。在其他的断路器设备中，则通过常规接触电阻大小，油中气体成分与其分解物质进行确认，并对相关的气体组成比例进行探讨。第三点，检测工作要充分考虑主变压器的主要线路升温情况，在温度水平接近其设备临界值时，必须有针对性的进行降温操作，并在完成相关处理操作后，对设备运行方式进行改善，防止此类现象的再度发生，提高整体运行工作中的稳定性，使变电站的主变压器维护巡视与故障查找工作发挥出最大的效用，为电力持续、高质输送提供保障。

结束语

  综上所述，作为智能电网建设中的重要内容，在线监测技术在实际电力系统的控制和远程分析要求当中应用广泛。在变电站主变压器设备的绝缘监测中，在线监测的远程控制策略能够大幅度提高监测安全性，同时提升监测工作的效率。而在系统应用方面，大部分在线监测软件设计简洁、操作便利，能够为管理人员提供更为友好的交互体验.

参考文献：

[1]张涛，钟婷婷，张斌，李林多，肖霞.评估变压器油纸绝缘受潮的电压响应方法研究[J/OL].电测与仪表：1-5[2019-04-01]

[2]林克，沈洪流，王洪梅.大型变压器双侧GIL直连方式的研究[J].电工技术，2018（23）：57-61.