淺談變壓器油中溶解氣體檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀與展望

變壓器運(yùn)行過(guò)程中其內(nèi)部油中溶解氣體的多少會(huì)嚴(yán)重影響到變壓器設(shè)備的安全運(yùn)行。因此，做好變壓器油中溶解氣體檢測(cè)工作就顯得十分重要了。變壓器油中溶解氣體檢測(cè)技術(shù)是保證變壓器穩(wěn)定運(yùn)行的主要手段之一，本文主要結(jié)合實(shí)際情況，就變壓器油中溶解氣體檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，然后提出了變壓器油中溶解氣體檢測(cè)技術(shù)的展望，希望通過(guò)本次研究對(duì)更高提升檢測(cè)質(zhì)量有一定助益。 1變壓器油中溶解氣體檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀分析 1.1油氣分離技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 首先，高分子聚合物分離法。選擇使用僅僅能夠使高分子通過(guò)的特殊材料為油氣分離的主要結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)油氣的有效分離。這種分離技術(shù)不僅大大簡(jiǎn)化了油氣分離結(jié)構(gòu)，而且也方面對(duì)分離的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。目前，在油氣分離過(guò)程中，應(yīng)用比較廣泛的高分通透性材料主要有四氟乙烯、聚酸亞胺、聚芳雜環(huán)膜等材料。不同的高分子材料具有自身獨(dú)特的選擇性，其油氣分離系數(shù)也存在較大的差異性。其中分離性能*好的四乙烯高分子材料，這種高分子材料不僅具備良好的機(jī)械性能，而且耐腐蝕、耐高溫比較強(qiáng)。高分子聚合分離方法是一種應(yīng)用前景十分廣闊的方法之一；其次，真空脫離法。應(yīng)用這種分離方法的分離效率通常比較高，這項(xiàng)技術(shù)主要利用電機(jī)帶動(dòng)波紋管不斷進(jìn)行壓縮，多次對(duì)變壓器油進(jìn)行真空處理，逐漸將變壓器油中溶解的氣體分離出來(lái)，然后利用氣泡法將殘留在波紋管上的變壓器油排出。利用該種技術(shù)能夠取得比較好的檢測(cè)效果，但是在每次操作過(guò)程中都需要抽取一定量的變壓器油，如果波紋管內(nèi)的油不能及時(shí)排空，會(huì)對(duì)下一次采集油樣造成污染。此外，真空度也是影響檢測(cè)效率的重要因素；*后，采用置換手段脫氣。其工作的主要原理是應(yīng)用不同的吹氣方式，將溶解在變壓器油中的氣體置換出來(lái)，從而保證變壓器油面上的氣體濃度和變壓器油中的氣體濃度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。這種方法有其自身的缺陷，因?yàn)椴荒苎h(huán)取樣，因此，在每次分析完畢后，必須將變壓器油清理干凈。 1.2變壓器油中溶解氣體分析法發(fā)展 首先，氣相色譜法。在電氣設(shè)備檢測(cè)過(guò)程中，氣相色譜法已經(jīng)有了比較廣泛的應(yīng)用，利用氣象色譜法分析和診斷變壓器內(nèi)部的絕緣情況已經(jīng)有了比較豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。 利用氣相色譜法對(duì)變壓器油中溶解氣體進(jìn)行分析及時(shí)電力系統(tǒng)需要定期檢測(cè)的項(xiàng)目，是重要的實(shí)驗(yàn)性檢查項(xiàng)目。氣相色譜法應(yīng)用到變壓器油氣體檢測(cè)中具有簡(jiǎn)單可靠，易操作的特點(diǎn)；其次，電子檢測(cè)法。該種方法的應(yīng)用主要是基于多種傳感技術(shù)和信息技術(shù)的高*效融合。在測(cè)試過(guò)程中利用氣體傳感復(fù)雜的交叉敏感特點(diǎn)，針對(duì)變壓器油中溶解氣體的實(shí)際情況，有選擇的將多種傳感器組合在一起，組成一個(gè)綜合的傳感器陣列。然后積極應(yīng)用模式識(shí)別技術(shù)能夠?qū)怏w的種類進(jìn)行全方位的辨別。電子檢測(cè)法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器油中溶解氣體的定性定量檢測(cè)。一般情況下，在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中，要處理好整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)氣體靈敏度、精*確度和數(shù)據(jù)重復(fù)性等問(wèn)題；*后，光譜分析法。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著光學(xué)技術(shù)和光學(xué)元件分辨率不斷提升，光學(xué)技術(shù)逐漸被應(yīng)用到變壓器油中溶解氣體檢測(cè)過(guò)程中。光學(xué)技術(shù)具有很強(qiáng)的適用性，其應(yīng)用范圍廣，測(cè)試面大，靈敏和精*確度十分高，反應(yīng)速度快，能夠極大地解決檢測(cè)時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器油中溶解氣體的連續(xù)性分析和自動(dòng)化控制。 1.3故障診斷方法應(yīng)用現(xiàn)狀分析 首先，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有很強(qiáng)的分類性和推理性，能夠很好的解決故障診斷過(guò)程中多種問(wèn)題。在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)過(guò)程中，系統(tǒng)判別能力的高低主要取決于網(wǎng)絡(luò)模型的建設(shè)情況。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模型結(jié)構(gòu)通常比較簡(jiǎn)單，在計(jì)算過(guò)程中是不需要過(guò)多考慮其他因素，應(yīng)用簡(jiǎn)單方便；其次，模糊技術(shù)的應(yīng)用。*近幾年，電力系統(tǒng)逐漸向著復(fù)雜化和多樣化方向發(fā)展，這就對(duì)變壓器安全運(yùn)行提出了更高的要求，變壓器出現(xiàn)故障的原因、結(jié)論和證據(jù)常常都不是很充分，在對(duì)變壓器故障進(jìn)行診斷過(guò)程中很難第*一時(shí)間確定故障原因。在變壓器油中溶解的氣體種類、比例、濃度大小都會(huì)對(duì)*終的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，而應(yīng)用模糊技術(shù)從整體方面去反應(yīng)變壓器故障原因之間的不確定性，從而從整體上對(duì)故障原因進(jìn)行全*面判斷，有效的避免了故障診斷過(guò)程中的多種不確定因素的影響。 2變壓器油中溶解氣體檢測(cè)技術(shù)展望 首先，高分子材料進(jìn)一步發(fā)展。*近幾年，很多國(guó)家開(kāi)始積極嘗試使用中空纖維等高分子聚合物對(duì)變壓器油中溶解氣體進(jìn)行分離，取得了不錯(cuò)的測(cè)試效果，中空纖維聚合物一般是由數(shù)千根中空纖維組成，每一根中空纖維都是由高分子聚合物做成，相對(duì)于一般的薄膜來(lái)說(shuō)，中空纖維和變壓器油的接觸面積更大，分離時(shí)間大大縮短，油氣平衡時(shí)間能夠縮短到小時(shí)內(nèi)完成。但是應(yīng)用這種材料必須在外側(cè)配制一個(gè)加油泵，保證變壓器油持續(xù)不斷的流過(guò)中空纖維膜表面。目前該項(xiàng)技術(shù)還處于研發(fā)階段，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的成本比較高，但在未來(lái)有著廣闊的應(yīng)用價(jià)值；其次，故障診斷技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。在對(duì)變壓器故障進(jìn)行診斷過(guò)程中，會(huì)有更多的智能技術(shù)應(yīng)用其中。基于變壓器油中溶解氣體的故障診斷粗糙集理論是一項(xiàng)比較新穎的計(jì)算方法，這種計(jì)算方法能夠更好的處理故障診斷過(guò)程中不精*確、不一致、不完整等多種定性、定量不確定信息，能夠從知識(shí)表達(dá)空間進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)不斷豐富訓(xùn)練樣本，修正決策中的不合理之處，通過(guò)自我不斷完善，提高*終的診斷效果；*后，變壓器油中溶解氣體檢測(cè)技術(shù)在未來(lái)可以和變電站的其他自動(dòng)化技術(shù)有效融合在一起。變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)技術(shù)會(huì)得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用，這個(gè)體系還可能會(huì)成為未來(lái)數(shù)字化一次設(shè)備和自動(dòng)化二次設(shè)備信息采集、數(shù)據(jù)信息傳遞以及各種信息共享中間媒介和溝通橋梁。 3結(jié)語(yǔ) 總之，變壓器在運(yùn)行過(guò)程中能否保證安全可靠，直接影響到整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)型。對(duì)于電力系統(tǒng)中大型的油浸變壓器來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部的原*油和絕緣材料會(huì)在使用過(guò)程中逐漸氧化和老化，在電能和熱能的共同作用下，變壓器油會(huì)被分解成很多低分子量的有機(jī)物氣體。隨著變壓器油中的氣體溶解量越來(lái)越多，在變壓器過(guò)熱或者出現(xiàn)放電現(xiàn)象過(guò)程中，就會(huì)加快這些氣體產(chǎn)生的速度，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行出現(xiàn)嚴(yán)重的故障。變壓器故障類型和變壓器油中溶解氣體的含量多少和種類有著密切的聯(lián)系，因此，采取必要技術(shù)型措施分析透徹變壓器油中氣體的含量和種類，對(duì)盡早發(fā)現(xiàn)變壓器中存在的潛在故障，及時(shí)處理故障有著很大的幫助。