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(jìn)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(yīng)數(shù)據(jù)傳感采集的基礎(chǔ)上，進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析處理，最終得出變壓器的趨勢性故障預(yù)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(jīng)驗和診斷結(jié)果等。

狀態(tài)分析以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析為基礎(chǔ)。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(jìn)的小波變換法。對于鐵芯、繞組、油溫、負(fù)荷等眾多繁雜的數(shù)據(jù)，經(jīng)過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元的特征分析，將預(yù)分析結(jié)果變換成人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(zhì)，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(jié)果與數(shù)據(jù)庫存儲的知識和經(jīng)驗作為判據(jù)，做出故障判定并提出變壓器的維護(hù)解決方案。監(jiān)測診斷系統(tǒng)的所有信息均可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上傳與查詢，給電網(wǎng)運行與維護(hù)帶來極大方便，滿足智能電網(wǎng)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(zhì)損耗和電容、冷卻裝置功能、油中濕度酸度、負(fù)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(zhì)和動力系統(tǒng)的缺陷、構(gòu)件的夾緊力、有載調(diào)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(yīng)用

某電力設(shè)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(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、可靠的無線通信網(wǎng)絡(luò)，對變壓器進(jìn)行實時監(jiān)測。其設(shè)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(shè)定判斷變壓器是否達(dá)到故障預(yù)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(yuǎn)程監(jiān)測的功能。

將實時操作系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用到變壓器的遠(yuǎn)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(shù)將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行處理，能大大提高用電穩(wěn)定性和安全性，預(yù)防發(fā)生大型事故，高效解決因地域分散造成的電力設(shè)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(shù)的應(yīng)用情況看，雖然還存在著抗電磁干擾能力不強(qiáng)、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(shù)層面，硬件設(shè)備將向更加智能化方向發(fā)展，免維護(hù)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(shè)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(shè)備狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)等信息有機(jī)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(wǎng)絡(luò)共享。

在政策層面，由于智能電網(wǎng)建設(shè)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(shù)的應(yīng)用工作正在穩(wěn)步推進(jìn)，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(dǎo)致規(guī)范的狀態(tài)檢修管理體系的確立，以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的最終統(tǒng)一。

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

6.結(jié)束語

綜上所述，只有建立在變壓器智能化在線監(jiān)測基礎(chǔ)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(yù)防性試驗和定期檢修所帶來的盲目性和強(qiáng)制性，節(jié)省了大量的人力、物力和財力，而且增強(qiáng)了輸變電設(shè)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。