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(lèi)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(lèi)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(lèi)、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?；谧儔浩饔椭腥芙鈿怏w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(lèi)型和變壓器油中溶解氣體的含量多少和種類(lèi)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(lèi)，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。