武漢天禹智控科技有限公司
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淺談變壓器油中溶解氣體檢測技術現狀與展望
發布時間：2023-02-08變壓器運行過程中其內部油中溶解氣體的多少會嚴重影響到變壓器設備的安全運行。因此，做好變壓器油中溶解氣體檢測工作就顯得十分重要了。變壓器油中溶解氣體檢測技術是保證變壓器穩定運行的主要手段之一，本文主要結合實際情況，就變壓器油中溶解氣體檢測技術應用現狀進行了分析，然后提出了變壓器油中溶解氣體檢測技術的展望，希望通過本次研究對更高提升檢測質量有一定助益。 1變壓器油中溶解氣體檢測技術現狀分析 1.1油氣分離技術應用現狀 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的特殊材料為油氣分離的主要結構實現油氣的有效分離。這種分離技術不僅大大簡化了油氣分離結構，而且也方面對分離的整個過程進行動態監測。目前，在油氣分離過程中，應用比較廣泛的高分通透性材料主要有四氟乙烯、聚酸亞胺、聚芳雜環膜等材料。不同的高分子材料具有自身獨特的選擇性，其油氣分離系數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械性能，而且耐腐蝕、耐高溫比較強。高分子聚合分離方法是一種應用前景十分廣闊的方法之一；其次，真空脫離法。應用這種分離方法的分離效率通常比較高，這項技術主要利用電機帶動波紋管不斷進行壓縮，多次對變壓器油進行真空處理，逐漸將變壓器油中溶解的氣體分離出來，然后利用氣泡法將殘留在波紋管上的變壓器油排出。利用該種技術能夠取得比較好的檢測效果，但是在每次操作過程中都需要抽取一定量的變壓器油，如果波紋管內的油不能及時排空，會對下一次采集油樣造成污染。此外，真空度也是影響檢測效率的重要因素；*后，采用置換手段脫氣。其工作的主要原理是應用不同的吹氣方式，將溶解在變壓器油中的氣體置換出來，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到動態平衡。這種方法有其自身的缺陷，因為不能循環取樣，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展 首先，氣相色譜法。在電氣設備檢測過程中，氣相色譜法已經有了比較廣泛的應用，利用氣象色譜法分析和診斷變壓器內部的絕緣情況已經有了比較豐富的工作經驗。 利用氣相色譜法對變壓器油中溶解氣體進行分析及時電力系統需要定期檢測的項目，是重要的實驗性檢查項目。氣相色譜法應用到變壓器油氣體檢測中具有簡單可靠，易操作的特點；其次，電子檢測法。該種方法的應用主要是基于多種傳感技術和信息技術的高*融合。在測試過程中利用氣體傳感復雜的交叉敏感特點，針對變壓器油中溶解氣體的實際情況，有選擇的將多種傳感器組合在一起，組成一個綜合的傳感器陣列。然后積極應用模式識別技術能夠對氣體的種類進行全方位的辨別。電子檢測法可以實現對變壓器油中溶解氣體的定性定量檢測。一般情況下，在應用這項技術進行在線監測過程中，要處理好整個測試系統氣體靈敏度、精*確度和數據重復性等問題；*后，光譜分析法。進入新世紀以來，隨著光學技術和光學元件分辨率不斷提升，光學技術逐漸被應用到變壓器油中溶解氣體檢測過程中。光學技術具有很強的適用性，其應用范圍廣，測試面大，靈敏和精*確度十分高，反應速度快，能夠極大地解決檢測時間，可以實現對變壓器油中溶解氣體的連續性分析和自動化控制。 1.3故障診斷方法應用現狀分析 首先，人工神經網絡技術。人工神經網絡技術具有很強的分類性和推理性，能夠很好的解決故障診斷過程中多種問題。在應用這項技術過程中，系統判別能力的高低主要取決于網絡模型的建設情況。人工神經網絡技術模型結構通常比較簡單，在計算過程中是不需要過多考慮其他因素，應用簡單方便；其次，模糊技術的應用。*近幾年，電力系統逐漸向著復雜化和多樣化方向發展，這就對變壓器安全運行提出了更高的要求，變壓器出現故障的原因、結論和證據常常都不是很充分，在對變壓器故障進行診斷過程中很難第*時間確定故障原因。在變壓器油中溶解的氣體種類、比例、濃度大小都會對*終的檢測結果產生深遠影響，而應用模糊技術從整體方面去反應變壓器故障原因之間的不確定性，從而從整體上對故障原因進行全*判斷，有效的避免了故障診斷過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技術展望 首先，高分子材料進一步發展。*近幾年，很多國家開始積極嘗試使用中空纖維等高分子聚合物對變壓器油中溶解氣體進行分離，取得了不錯的測試效果，中空纖維聚合物一般是由數千根中空纖維組成，每一根中空纖維都是由高分子聚合物做成，相對于一般的薄膜來說，中空纖維和變壓器油的接觸面積更大，分離時間大大縮短，油氣平衡時間能夠縮短到小時內完成。但是應用這種材料必須在外側配制一個加油泵，保證變壓器油持續不斷的流過中空纖維膜表面。目前該項技術還處于研發階段，應用這項技術的成本比較高，但在未來有著廣闊的應用價值；其次，故障診斷技術進一步發展。在對變壓器故障進行診斷過程中，會有更多的智能技術應用其中。基于變壓器油中溶解氣體的故障診斷粗糙集理論是一項比較新穎的計算方法，這種計算方法能夠更好的處理故障診斷過程中不精*確、不一致、不完整等多種定性、定量不確定信息，能夠從知識表達空間進行簡化處理。同時，這項技術在應用過程中，通過不斷豐富訓練樣本，修正決策中的不合理之處，通過自我不斷完善，提高*終的診斷效果；*后，變壓器油中溶解氣體檢測技術在未來可以和變電站的其他自動化技術有效融合在一起。變壓器油中溶解氣體在線監測技術會得到進一步的推廣和應用，這個體系還可能會成為未來數字化一次設備和自動化二次設備信息采集、數據信息傳遞以及各種信息共享中間媒介和溝通橋梁。 3結語 總之，變壓器在運行過程中能否保證安全可靠，直接影響到整個電網系統運行的安全性、穩定性和經濟型。對于電力系統中大型的油浸變壓器來說，其內部的原*油和絕緣材料會在使用過程中逐漸氧化和老化，在電能和熱能的共同作用下，變壓器油會被分解成很多低分子量的有機物氣體。隨著變壓器油中的氣體溶解量越來越多，在變壓器過熱或者出現放電現象過程中，就會加快這些氣體產生的速度，導致變壓器運行出現嚴重的故障。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系，因此，采取必要技術型措施分析透徹變壓器油中氣體的含量和種類，對盡早發現變壓器中存在的潛在故障，及時處理故障有著很大的幫助。