【正文】 0KVA以上變壓器）。④、800KVA及以上變壓器除應(yīng)安裝瓦斯繼電器和保護(hù)線路，系統(tǒng)回路還應(yīng)配置相適應(yīng)的過電流和速斷保護(hù)；定值整定和定期校驗(yàn)。%的誤差)、阻抗電壓應(yīng)相等(允許有177。，每個(gè)鐵芯柱都繞著同一相的2個(gè)線圈，一個(gè)是高壓線圈，另一個(gè)是低壓線圈.電力變壓器發(fā)明于19世紀(jì)末，它為現(xiàn)代遠(yuǎn)距離恒定電壓交流供電系統(tǒng)的發(fā)展點(diǎn)奠定了基礎(chǔ)，在十九世紀(jì)前，公用供電的早期階段里，均采用直流發(fā)電系統(tǒng)，人們不得不把發(fā)電設(shè)備靠近負(fù)載地點(diǎn)。電力變壓器是電力系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，其安全、可靠運(yùn)行是保證整個(gè)電力系統(tǒng)可靠供電的基礎(chǔ)。目前電力系統(tǒng)向超高壓、大電網(wǎng)及自動(dòng)化方向快速發(fā)展，變壓器工作故障對電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的影響和危害與日劇增。為了保障變壓器安全可靠的運(yùn)行，在運(yùn)行前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要地檢查和試驗(yàn)，運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地監(jiān)視和定期維護(hù)，當(dāng)變壓器發(fā)現(xiàn)有異常時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。新裝和經(jīng)過檢修的變壓器在投入運(yùn)行前應(yīng)當(dāng)特別注意檢查儲油柜的油位是否正常，吸濕器內(nèi)的干燥劑是否受潮，安全氣道是否完好，分接開關(guān)位置是否正常，冷卻裝置是否齊全，控制回路是否良好，接地裝置是否完好等；在試驗(yàn)項(xiàng)目中特別注意測量絕緣電阻和吸收比及測定連接組別；在運(yùn)行監(jiān)視中特別注意變壓器各物理量。變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一 ,它一旦發(fā)生故障 , 將會帶來嚴(yán)重的后果 , 所以對變壓器故障檢測技術(shù)的研究尤其是在線檢測技術(shù)一直都是研究的熱點(diǎn) 。近年來 ,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展 ,檢測油中溶解氣體 、微水和油溫的檢測技術(shù)也不斷更新 。以及在線檢測技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案電力變壓器發(fā)明于19世紀(jì)末，它為現(xiàn)代遠(yuǎn)距離恒定電壓交流供電系統(tǒng)的發(fā)展點(diǎn)奠定了基礎(chǔ)，在十九世紀(jì)前，公用供電的早期階段里，均采用直流發(fā)電系統(tǒng)，人們不得不把發(fā)電設(shè)備靠近負(fù)載地點(diǎn)。電力變壓器故障也隨之被人們更加關(guān)心其中常見的故障有:1）匝間短路，2）相間短路,3）層間短路，4）絕緣下降5）超溫,6）過負(fù)荷等。 對于油中多種溶解氣體在線監(jiān)測，目前運(yùn)行的裝置仍主要采用色譜柱將氣室中的混合氣體依次分離，統(tǒng)一由傳感器采集信號，送到中心處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和診斷。 　盡管近幾年來日本、美國等已開發(fā)出九種氣體HCONCHC2HC2 HC2HCO和O2的在線監(jiān)測裝置或便攜式的自動(dòng)分析裝置，但從IEC導(dǎo)則和中國現(xiàn)行DL/T 7222000導(dǎo)則來看，改良的三比值法仍是診斷故障性質(zhì)、種類、程度的主要判據(jù)，也就是說，正確、穩(wěn)定地在線監(jiān)測變壓器油中HCHC2HC2HC2H6五種溶解氣體是發(fā)展的方向，或者將反映固體絕緣故障特征的CO、CO2一并考慮在內(nèi)，即監(jiān)測五種至七種特征氣體。 　　復(fù)合分布式傳感器將多個(gè)具有不同工藝和不同材料組成的金屬氧化物傳感器構(gòu)成一個(gè)傳感器陣列，當(dāng)給出混合氣體（H2，CO，CHC2HC2HC2H6）后，不同傳感器單元分別響應(yīng)各自的特征氣體，這種檢測方法是充分利用了不同氣體傳感器分辨氣體的能力?！　∵@類裝置監(jiān)測原理簡單，但對氣體傳感器的要求極高（采用分布式傳感器），維護(hù)工作量小，檢測靈敏度高，特別是對變壓器故障敏感的C2H2的檢測靈敏度達(dá)到1μL/L，完全滿足工程實(shí)際的要求，是變壓器油中六種溶解氣體在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展方向。(1)油色譜分析判斷有異常：1)檢測變壓器繞組的直流電阻。3)檢測變壓器的空載損耗和空載電流。5)檢查變壓器潛油泵及相關(guān)附件運(yùn)行中的狀態(tài)。6)進(jìn)行變壓器絕緣特性試驗(yàn)，如絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、介質(zhì)損耗、泄漏電流等試驗(yàn)。9)絕緣油中糠醛含量及絕緣紙材聚合度檢測。1)油色譜分析。3)短路阻抗試驗(yàn)。5)空載電流和空載損耗試驗(yàn)。如絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、介質(zhì)損耗、泄漏電流等。3)絕緣紙的含水量檢測。特別是油中一氧化碳和二氧化碳的含量及其變化。3)變壓器油中糠醛含量檢測。5)絕緣紙或紙板的聚合度檢測。2)噪聲檢測。4)變壓器阻抗電壓測量。氣相色譜在線檢測技術(shù)的關(guān)鍵是油氣分離 。章義賢 采用具有氣體高度滲透特性的 Teflo n A F 新型高分子聚合物 , 袁聰波 [5 ]則用的是納米材料滲透膜 。另外還有毛細(xì)管柱法 、血液透析裝置和中空纖維素裝置 , 這幾個(gè)裝置雖然透氣好 , 故障氣體與變壓器油中氣體濃度達(dá)到平衡快 , 但是價(jià)格卻比較昂貴 , 儀器維護(hù)也比較麻煩 , 所以在油氣分離技術(shù)上大多少選用高分子膜 。對氫氣的檢測大部分用的都是鈀柵極場效應(yīng)管和催化燃燒型傳感器 ,另外還有電化學(xué) H 2 傳感器等 [6 ]。熱導(dǎo)式傳感器主要的缺點(diǎn)是最低檢測限太大 , 并且需要純氫氣作為載體 , 氫焰離子化傳感器可檢測的氣體種類太少 ,所以目前已經(jīng)用的很少 。如果用納米晶型半導(dǎo)體則基本可以解決這些問題 。紅外在線技術(shù)和光聲光譜技術(shù)紅外光譜技術(shù)應(yīng)用光譜分析直接確定氣體的類型和含量 , 具有檢測速度快 、準(zhǔn)確度高 、非接觸性檢測、容易維護(hù)等特點(diǎn) , 傅立葉紅外氣體分析原理如圖[9 ]2。傅立葉紅外光譜儀是利用氣體的吸收光譜來判斷氣體并定量的 ,可以連續(xù)采集對故障分析有利的全部故障特征氣體 [7 ]。光聲光譜是基于光聲效應(yīng)的一種檢測技術(shù) [11 ] ,測量的是光聲室內(nèi)氣體吸收光能的能力 [12 ]。實(shí)驗(yàn)檢測時(shí)需要滿足 : 首先確定每種氣體特定的分子吸收光譜特征 ,其次是確定氣體吸收能量后退激產(chǎn)生的壓力波強(qiáng)度與氣體濃度間的比例關(guān)系 [11 ,13 ], 所以選取適當(dāng)?shù)牟ㄩL , 既可以對氣體進(jìn)行定性也可以定量 , 比氣相色譜精密度和穩(wěn)定性都要高 , 跟紅外檢測儀比起來可以檢測 H2 , 而且受反射 、散射光的干擾也少 [12 ]傳感器陣列在線檢測技術(shù)該方法是用有選擇性的多個(gè)氣敏傳感器組合在一起的傳感器陣列 。半導(dǎo)體一般有 ZnO 、 2 、 2O 3 等 ,然SnO Fe后采用 B P 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬識別 。水的在線檢測技術(shù)。所以國內(nèi)外專家一直都在研究檢測微量水技術(shù) , 近幾年已經(jīng)發(fā)展到了在線檢測 。解放軍后勤工程學(xué)院 [17 ]和大連理工大學(xué) [18 ]研制的微量水在線檢測系統(tǒng)用的敏感元件都是電容 , 只是稍有差別 。 這個(gè)裝置可以消除在檢測時(shí)溫度對微量水測量的誤差 , 能更好的反應(yīng)出絕緣紙板中的水分含量 。如果變壓器油溫過高 , 不僅影響變壓器的壽命 , 而且還可能帶來事故 。例如 ,用純熱力學(xué)和傳導(dǎo)原理推出一種預(yù)測油溫的公式和用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來預(yù)測油溫 [18 ] 。王亞輝 [19 ] 就是采用鉑電阻溫度傳感器來采集油溫樣本的 ,這種方法可以隨時(shí)反映油的溫度 ,可以提供變壓器是否安全運(yùn)行的依據(jù) 。一般認(rèn)為 , 變壓器發(fā)生故障時(shí) , 生成的特征氣體主要有[1 ]H 2 、CO 、 2 、CH4 、 2H 2 、COCC2H4 和 C2H 6,溶解氣體的檢測技術(shù)也正是針對這幾種氣體來展開的 ,所以檢測儀器不但要能定性 , 而且還要可以定量 , 目前油中的檢測技術(shù)有氣相色譜 、紅外光譜 、光聲光譜和傳感器陣列等 。l)變壓器的內(nèi)部故障(l)繞組故障:包括絕緣擊穿、斷線、變形等。 (2)鐵芯故障:包括鐵芯疊片之間絕緣損壞、接地、鐵芯的穿芯螺栓絕緣擊穿等:2)變壓器的外部故障(l)油箱故障:包括焊接質(zhì)量不好、密封線圈不好等。(2)附件故障:包括絕緣套管、各種繼電器的故障等。(3)其他外部裝置故障:包括冷卻裝置及控制設(shè)備的故障等。故障診斷就是搜集變壓器的異?，F(xiàn)象或信息，根據(jù)這些現(xiàn)象或信息進(jìn)行分析，從而判斷故障的性質(zhì)、嚴(yán)重程度和部位。 l)及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部故障和輕微故障，以便采取措施消除故障，防止變壓器損壞而停運(yùn)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，減少損失。 2)現(xiàn)發(fā)運(yùn)行中的問題，為改進(jìn)運(yùn)行維護(hù)措施和修訂運(yùn)行規(guī)程提供依據(jù)。3)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，為改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造工藝提供依據(jù)。 電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案研究變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：變壓器在線監(jiān)測項(xiàng)目主要有局部放電監(jiān)測、有載分接開關(guān)的監(jiān)測、套管介損因數(shù)的監(jiān)測、負(fù)荷電壓、電流、功率的因數(shù)的監(jiān)測、繞組溫度的監(jiān)測、油中微水、溶解氣體的在線監(jiān)測等。變壓器狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊將微水含量傳感器、溫度傳感器以及多路氣敏傳感器所采集的模擬信號經(jīng)濾波、放大后送入C8051F020的ADC轉(zhuǎn)換接口，進(jìn)行模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量存儲于單片機(jī)的存儲器中。系統(tǒng)核心處理器采用C8051F020單片機(jī)，其內(nèi)有高速的微控制器內(nèi)核，流水線指令結(jié)構(gòu)，每條指令的執(zhí)行時(shí)間可達(dá)25MIPS；片內(nèi)64K字節(jié)的FLASH程序存儲器，4352字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM，64K字節(jié)閃速存儲器，4K字節(jié)的內(nèi)部XRAM數(shù)據(jù)存儲器，無須外加ROM和RAM，有利于電路的微型化設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)電源電路的設(shè)計(jì)由于C8051F020的I/O輸入輸出供電電源為5V,，因此系統(tǒng)要使用兩組穩(wěn)壓電源。220V的交流電首先經(jīng)過降壓變壓器降壓，將降壓后的交流電經(jīng)整流橋整流為直流，經(jīng)C1濾波后進(jìn)入LM7805穩(wěn)壓模塊，R1分壓后最終輸出5V直流電。如圖3所示 信號調(diào)理電路的設(shè)計(jì)C8051F020內(nèi)有12位的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過軟件編程就可以實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。電流傳感器信號調(diào)理電路如圖4所示，傳感器信號經(jīng)R2分壓作用，在信號輸入點(diǎn)轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)R3和C8組成的低通濾波回路，有效濾除信號中混疊的高頻噪聲信號，最后由高精度