【正文】 維機械強度和聚合度。第6章 變壓器油中微量水分的在線監(jiān)測 變壓器油中微水的狀態(tài)，變壓器在運輸、貯存、使用過程中都可能由外界進入或油自身氧化產生水，產生的水分會以下列狀態(tài)存在：一是游離水。當設備受到暫態(tài)過電壓損害后，系統(tǒng)沒有相關的記錄數(shù)據(jù)，缺少對設備損害的準確判斷依據(jù)。 因此，這些暫態(tài)過電壓對電力設備危害很大。這些過電壓幅值都非常高（系統(tǒng)電壓的2～5倍）。 系統(tǒng)采用了服務器－客戶機模式，可以基于網絡運行，用戶不需要身臨現(xiàn)場，通過在客戶端運行客戶機程序，即可完成對服務器的所有控制，實時獲取電網過電壓監(jiān)測狀態(tài)，判別過電壓類型，適合各類電網過電壓監(jiān)測要求。（4）在變壓器安裝和大修時，要注意對變壓器內部的清理工作，特別對鐵芯槽和各間隙處要用油或氮氣來沖吹清理。（2）可以通過直流法和交流法來判斷鐵芯故障點。 防范措施一般在制造時認真清理內部遺留的雜質，油質干凈，新變壓器安裝時，現(xiàn)場應吊罩檢查鐵芯夾件，同時認真清理油箱，積極開展運行變壓器的定期工作，發(fā)現(xiàn)鐵芯多點接地要及時消除。由此可見，即使不吊罩也可以采用電容放電沖擊法將懸浮物燒掉，有時也會將不穩(wěn)定金屬沖掉，這種方法簡單快捷。圖1 電容放電沖擊法原理圖UC 電容電壓C電容50ΜfK開關利用開關K合到1側給電容充電，先充500V，充好后將開關迅速切換到2側放電，這樣多次觀察鐵芯放電或發(fā)熱點，未發(fā)現(xiàn)問題再充1000V電壓放電，最高允許充到3000V電壓，幾次放電后，鐵芯接地現(xiàn)象消除了，測鐵芯對地絕緣為2500MΩ，滿足大于200MΩ的要求，測量線圈絕緣電阻、介損及漏泄電流與預試時基本相同。如果利用電焊進行大電流沖擊法，現(xiàn)場操作不方便，點焊時間不好掌握，易造成鐵芯絕緣受損。 主變吊芯檢查96年6月8日由保定變壓器廠、內蒙電科院、豐鎮(zhèn)發(fā)電廠共同對＃１主變進行吊芯檢查，在吊起C相線圈后（線圈綁帶存在問題），用2500V搖表測量鐵芯絕緣電阻時，發(fā)現(xiàn)B相低壓側下夾件磁屏蔽處有放電聲，即為鐵芯接地點，如拆B(yǎng)相下夾件磁屏蔽必須吊出B相線圈，但是根據(jù)磁屏蔽的安裝結構特點，認為是金屬發(fā)絲類物體造成鐵芯多點接地故障。 油色譜跟蹤試驗分析油色譜跟蹤的數(shù)據(jù)如表所示（單位：ppm ）測量日期氫一氧化碳二氧化碳甲烷乙烷乙炔乙烯總烴000000002000從1993年5月到1995年5月，總烴含量(100～150ppm)數(shù)據(jù)偏高說明變壓器內部有過熱點，但從總烴量上看，過熱點還不能說十分嚴重。根據(jù)數(shù)據(jù)分析＃1主變鐵芯接地故障不很嚴重，決定采取臨時措施，在鐵芯工作接地串接一電阻將環(huán)流限制在100mA以下，同時定期對環(huán)流和串聯(lián)電阻電壓進行測量，加強絕緣油的色譜分析。1主變壓器是保定變壓器廠生產，型號為SFP240000/220，在1993年1月底投入使用，4月發(fā)現(xiàn)主變鐵芯多點接地。（3）大電流沖擊法，即采用電焊機。對于由鐵芯毛刺、金屬粉末堆積引起的接地故障，用以下方法處理效果較明顯：（1）電容放電沖擊法。 處理方法對于鐵芯有外引接地線時，可在鐵芯接地回路上串接電阻，以限制鐵芯接地電流，此方法只能作為應急措施采用。（6）由于附件引起的多點接地。（4）潛油泵軸承磨損，產生金屬粉末，形成橋路，造成箱底與鐵軛多點接地。 （2）穿芯螺栓鋼座套過長與硅鋼片短接。這種放電是斷續(xù)的，長期下去對變壓器油和固體絕緣都有不良影響，為了消除這種現(xiàn)象，把鐵芯與外殼可靠地連接起來，使它與外殼等電位，但當鐵芯或其他金屬構件有兩點或多點接地時，接地點就會形成閉合回路，造成環(huán)流，引起局部過熱，導致油分解，絕緣性能下降，嚴重時，會使鐵芯硅鋼片燒壞，造成主變重大事故。因為變壓器正常運行中，繞組周圍存在著交變的磁場，由于電磁感應的作用，高壓繞組與低壓繞組之間，低壓繞組與鐵芯之間，鐵芯與外殼之間都存在著寄生電容，帶電繞組將通過寄生電容的耦合作用，使鐵芯對地產生懸浮點位。由于發(fā)生多點接地時故障點的位置不同，對查找和處理都有一定的難度。隨著傳感器技術、神經網絡理論、數(shù)字信號處理技術等相關領域的迅速發(fā)展和應用，對變壓器局部放電在線監(jiān)測難題的解決會有很大的促進作用，局部放電在線監(jiān)測會發(fā)揮越來越大的作用。主要的目標是在現(xiàn)場如何更方便地從油中脫出氣體和如何更準確地檢測其含量。當然，兩者的費用和產生的效益需要大量的比較統(tǒng)計才能得出結論。油中溶解氣體在線分析和局部放電的在線監(jiān)測和定位是監(jiān)測變壓器工況的兩種最有效的方法。 現(xiàn)在的在線監(jiān)測裝置都離不開計算機技術和通訊傳輸技術，所以在線監(jiān)測裝置都具有很好的數(shù)據(jù)處理、靈活的報警設置以及數(shù)據(jù)遠傳功能。關鍵問題是在現(xiàn)場如何簡便地實現(xiàn)從油中脫出氣體，以及測量出各氣體數(shù)量的合適方法。例如目前已應用較成熟的檢測氫氣的在線監(jiān)測裝置(加拿大的HYDARN201型)和可檢測六種油中溶解氣體的在線監(jiān)測裝置(我國的SPJC一IV型)。另一類不用色譜柱，直接用對某種氣體敏感的傳感器(一般為半導體氣敏元件)進行檢測，根據(jù)使用氣體傳感器的情況，應用此原理的在線監(jiān)測裝置可分別檢測的氣體為:H2,CO,CH4,C2H2,C2H4,C2H6。這類系統(tǒng)的監(jiān)測原理比較復雜，對氣體分離柱需定期更換，維護工作量大。 變壓器油在線監(jiān)測的氣體檢測方法無論是熱性故障還是電性故障，以及絕緣介質老化，最終都將導致絕緣介質劣解并產生各種特征氣體。 變壓器油在線監(jiān)測的原理由于變壓器的潛伏性故障分為熱性故障和電性故障兩大類。色譜分析相對于在線局部放電測量而言，外界電磁干擾對測量的影響要小得多。第3章 變壓器油中溶解氣體的在線監(jiān)測 幾十年來，檢測油中氣體成分和含量的氣相色譜法一直是判斷變壓器等充油設備潛伏性故障的重要手段。所謂視在放電量，是指局部放電時，試品兩端的電壓變化量為ΔV時，如果在試品Cx的兩端注入一定的電荷量，使之與試品產生的局部放電有相同的變化量，這時注入的電荷量，即為局部放電的視在放。下面著重討論脈沖電流法,它是將被試品兩端的電壓突變轉化為檢測回路的脈沖電流。但由于超聲波在設備內部的絕緣中的吸收和散射，靈敏度不如脈沖電流法高。超聲波法是通過安裝在變壓器油箱上的超聲波傳聲器檢測局部放電造成的超聲壓力波，其抗電磁干擾性能好。靈敏度很高。在上述方法中，能用于在線監(jiān)測的局部放電的測量方法有兩種，脈沖電流法和超聲波法。非電測法是利用局部放電產生的各種非電信息來測定局部放電的方法，主要有；（1）超聲波法；（2）測光法；（3）測分解或生成物法。對很多運行中被擊穿的變壓器進行解剖分析，發(fā)現(xiàn)有不少原因與局部放電有關，因此對高壓變壓器出廠前及運行中安全檢查時都需要進行局部放電測量。因此局部放電試驗已被列為大型變壓器的出廠試驗項目，在線監(jiān)測變壓器內部局部放電信號能及時反映其絕緣狀況和發(fā)展趨勢。變壓器發(fā)生局部放電時，放電處會產生高溫，高溫易使固體絕緣老化，對有機物和合成絕緣材料的壽命影響很大，高溫還會使絕緣油劣化。 局部放電對變壓器絕緣的危害 局部放電給變壓器絕緣帶來極大的危害。這些缺陷中，有些是在各種運行因素（電場溫度變化、機械應力、受潮等）長期作用下，絕緣結構老化、分解、破壞、裂縫過程中產生的，有些是制造過程中未去凈的，這些缺陷是引起變壓器局部放電的主要原因。 研究方法目前國內外使用或研究中的變壓器絕緣在線監(jiān)測方法有如下幾種：一、變壓器局部放電的在線監(jiān)測二、變壓器油的在線監(jiān)測三、變壓器鐵芯多點接地的在線監(jiān)測四、變壓器過電壓的在線監(jiān)測五、變壓器油中微量水分的在線監(jiān)測六、變壓器絕緣老化程度的在線監(jiān)測 目前國內外都認為，對油浸電力變壓器比較有效的在線監(jiān)測方法，主要為油的在線監(jiān)測和局部放電的在線監(jiān)測。電力部