3.變壓器在線監(jiān)測(cè)方法

變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)變壓器的故障判定，一般不是根據(jù)所測(cè)參數(shù)絕對(duì)值進(jìn)行，而是根據(jù)其參數(shù)的變化趨勢(shì)判定。監(jiān)測(cè)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(shì)性故障預(yù)測(cè)。其基本監(jiān)測(cè)程序是：傳感器—數(shù)據(jù)收集—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)—狀態(tài)分析—故障分類—判定故障—提出方案。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)取自于變壓器的本體和附屬組件，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)變壓器的全面信息，包括原始參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀況、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)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(duì)于鐵芯、繞組、油溫、負(fù)荷等眾多繁雜的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)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(yùn)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(guò)熱、鐵芯過(guò)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(cè)診斷系統(tǒng)最終將分析結(jié)果與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)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(cè)診斷系統(tǒng)的所有信息均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上傳與查詢，給電網(wǎng)運(yùn)行與維護(hù)帶來(lái)極大方便，滿足智能電網(wǎng)的要求。

變壓器在線監(jiān)測(cè)的范圍極其廣泛，它幾乎囊括了可能出現(xiàn)故障的所有問(wèn)題。如熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)、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(dòng)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(chǔ)油柜的油位等。

4.變壓器在線監(jiān)測(cè)的具體應(yīng)用

某電力設(shè)備集成商運(yùn)用四信通信工業(yè)無(wú)線路由器，搭建一個(gè)基于無(wú)線通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、可靠的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其設(shè)計(jì)思想為：通過(guò)變壓器特征氣體檢測(cè)模塊檢測(cè)變壓器絕緣油中特征氣體的濃度，通過(guò)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(guò)四信工業(yè)無(wú)線路由器將數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能。

將實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和無(wú)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(cè)中，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)變壓器礦物絕緣油中溶解氣體的濃度，利用無(wú)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(wèn)題，同時(shí)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(cè)的發(fā)展趨勢(shì)

從變壓器在線監(jiān)測(cè)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(jià)格偏高等缺陷，但由于其具有常規(guī)檢測(cè)手段所無(wú)可比擬的優(yōu)越性，所有問(wèn)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(zhǎng)。故障分析軟件系統(tǒng)也將與離線試驗(yàn)、設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)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(cè)數(shù)據(jù)將通過(guò)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(dòng)，以及各科研院所、在線監(jiān)測(cè)公司研發(fā)力度的不斷加大，在線監(jiān)測(cè)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(guó)內(nèi)在線監(jiān)測(cè)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(guó)外同類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)，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(jià)格將大幅下降，而且性價(jià)比也將大幅提高。

6.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，只有建立在變壓器智能化在線監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上的狀態(tài)檢修，才具有真正的現(xiàn)實(shí)意義。它不僅避免了預(yù)防性試驗(yàn)和定期檢修所帶來(lái)的盲目性和強(qiáng)制性，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力，而且增強(qiáng)了輸變電設(shè)備的供電可靠性，延長(zhǎng)了變壓器的使用壽命，具有廣闊的發(fā)展前景。