3.變壓器在線監(jiān)測方法

變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)對變壓器的故障判定，一般不是根據(jù)所測參數(shù)絕對值進行，而是根據(jù)其參數(shù)的變化趨勢判定。監(jiān)測系統(tǒng)在相應數(shù)據(jù)傳感采集的基礎上，進行復雜的數(shù)據(jù)分析處理，最終得出變壓器的趨勢性故障預測。其基本監(jiān)測程序是：傳感器—數(shù)據(jù)收集—數(shù)據(jù)存儲—狀態(tài)分析—故障分類—判定故障—提出方案。

實時監(jiān)測數(shù)據(jù)取自于變壓器的本體和附屬組件，數(shù)據(jù)庫存儲變壓器的全面信息，包括原始參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)、運行狀況、監(jiān)測數(shù)據(jù)、知識經驗和診斷結果等。

狀態(tài)分析以人工神經網絡分析為基礎。數(shù)據(jù)處理和故障分類一般采用快速傅里葉變換或先進的小波變換法。對于鐵芯、繞組、油溫、負荷等眾多繁雜的數(shù)據(jù)，經過人工神經網絡處理單元的特征分析，將預分析結果變換成人工神經網絡適宜處理的形式，提高了其運算推理速度。

故障分類主要是區(qū)分變壓器的故障性質，如繞組過熱、鐵芯過熱、油中氣體、絕緣缺陷、鐵芯接地電流、局部放電故障等。

監(jiān)測診斷系統(tǒng)最終將分析結果與數(shù)據(jù)庫存儲的知識和經驗作為判據(jù)，做出故障判定并提出變壓器的維護解決方案。監(jiān)測診斷系統(tǒng)的所有信息均可通過網絡進行上傳與查詢，給電網運行與維護帶來極大方便，滿足智能電網的要求。

變壓器在線監(jiān)測的范圍極其廣泛，它幾乎囊括了可能出現(xiàn)故障的所有問題。如熱點監(jiān)測、油中氣體總量、局部放電、套管的介質損耗和電容、冷卻裝置功能、油中濕度酸度、負載電流、紙絕緣的濕度和遷移情況、繞組頂部和底部油溫、電介質和動力系統(tǒng)的缺陷、構件的夾緊力、有載調壓系統(tǒng)的性能和缺陷、鐵芯接地故障和繞組缺陷、儲油柜的油位等。

4.變壓器在線監(jiān)測的具體應用

某電力設備集成商運用四信通信工業(yè)無線路由器，搭建一個基于無線通信運營商網絡的穩(wěn)定、可靠的無線通信網絡，對變壓器進行實時監(jiān)測。其設計思想為：通過變壓器特征氣體檢測模塊檢測變壓器絕緣油中特征氣體的濃度，通過CAN總線傳送給主控模塊，主控模塊根據(jù)設定判斷變壓器是否達到故障預警，然后通過四信工業(yè)無線路由器將數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)測的功能。

將實時操作系統(tǒng)和無線網絡技術相結合，應用到變壓器的遠程監(jiān)測中，通過在線監(jiān)測變壓器礦物絕緣油中溶解氣體的濃度，利用無線傳輸技術將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心進行處理，能大大提高用電穩(wěn)定性和安全性，預防發(fā)生大型事故，高效解決因地域分散造成的電力設施難以統(tǒng)一管理、統(tǒng)一監(jiān)控問題，同時緩解使用單位的管理壓力，提高管理效率。

5.變壓器在線監(jiān)測的發(fā)展趨勢

從變壓器在線監(jiān)測技術的應用情況看，雖然還存在著抗電磁干擾能力不強、使用壽命偏短、價格偏高等缺陷，但由于其具有常規(guī)檢測手段所無可比擬的優(yōu)越性，所有問題都將在發(fā)展中逐步得以解決。

在技術層面，硬件設備將向更加智能化方向發(fā)展，免維護性將更高。智能型傳感器的采用，使將電磁干擾得到有效抑制;隨著新型材料的廣泛采用，色譜分析的透氣膜等設備的使用壽命也將延長。故障分析軟件系統(tǒng)也將與離線試驗、設備狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)等信息有機融合，開展綜合化的在線診斷，不同系統(tǒng)的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)將通過網絡共享。

在政策層面，由于智能電網建設的需求推動，以及各科研院所、在線監(jiān)測公司研發(fā)力度的不斷加大，在線監(jiān)測技術的應用工作正在穩(wěn)步推進，不僅促使變壓器檢修規(guī)程、管理方法要隨之變革，而且必將導致規(guī)范的狀態(tài)檢修管理體系的確立，以及技術標準的最終統(tǒng)一。

在經濟層面，隨著國內在線監(jiān)測設備生產與軟件開發(fā)廠商研發(fā)力度的加強和國外同類產品的競爭，以及電網需求旺盛等因素的影響，不僅其軟硬件產品的價格將大幅下降，而且性價比也將大幅提高。

6.結束語

綜上所述，只有建立在變壓器智能化在線監(jiān)測基礎上的狀態(tài)檢修，才具有真正的現(xiàn)實意義。它不僅避免了預防性試驗和定期檢修所帶來的盲目性和強制性，節(jié)省了大量的人力、物力和財力，而且增強了輸變電設備的供電可靠性，延長了變壓器的使用壽命，具有廣闊的發(fā)展前景。