江方程

摘 要 在220kV电网运行的过程中，大型变压器的应用非常关键，其直接关系着电网运行的质量。但在变压器在正常运行的过程中，变压器内部故障很有可能会在短时间内引起电网大面积受损。研究显示，变压器在线色谱监测系统的应用将有利于变压器内部的故障检测，故笔者对220kV变压器的在线色谱监测系统进行了研究，并指出了在线色谱检测系统在变压器中的具体应用。

关键词 变压器;220kV;在线色谱监测系统

220kv变压器是电网中的重要组成设备，在电力设备运维工作中，变压器故障检修是重点内容。而随着现代电力技术的发展以及信息技术、电子技术的广泛应用，当前电力企业在变压器设备运行监控的过程中应用了在线色谱监测系统，在线色色谱监测系统通过对变压器油色谱状态分析以及微水分析等，去了解变压器设备的运行状况，从而判斷变压器设备是否发生故障。很大程度上提升了变压器监测的效率。

1变压器在线监测系统分析

变压器在线监测系统的应用很大程度上提高了我国电力运行故障检测的效率，当前我国电力企业中常见的变压器在线监测系统主要包括以下几种。

首先，是利用烃类气体的在线监测方法。变压器中有变压器油，烃类气体在变压器油中的分子产生速率各不相同，通过对烃类气体的变化分析去了解变压器在线监测装置的运行状态。

其次，变压器在线监测微水分析方法，微水分析方法也是通过变压器油来了解变压器装置的运行状况。通过监测变压器油中微水和离氢的含量来了解变压器装置内部绝缘性。

最后，温度检测方法也是在线监测系统中的一种。对变压器油温度以及绕组装置温度进行检测，了解变压的热效应是都处于安全状态。

在以上三种在线监测技术中使用的气相色谱法在线监测方法最成熟也是应用最为广泛。

2色谱在线监测系统的理论分析

色谱在线监测系统是当前最为成熟的220kv变压器故障检测系统，其主要工作原理如下;在变压器运行的过程中会出现局部过热，局部放电等现象，而以上两种问题都会引起变压器故障以及变压器绝缘油异常，变压器油在热量和电力的催动下会产生部分烃类气体，其中包括CH4 、C2 H6 、C2 H4 、C2H[1]。而在线监测系统就是根据变压器绝缘油中气体的组成成分以及浓度来分析变压器内部故障。在具体的监测过程中，监测系统脱气装置是故障特性气体分析，并利用色谱柱将气体意义分离，分离后的气体被气敏传感器按顺序排列标号，最后将气体数据转化成电力信号传输给在线监测系统储存装置，储存装置利用数据库分析对比，监测故障种类。

3色谱在线监测系统的设计和应用

3.1 具体电力监测工程设计实例

本文艺国电南京自动化股份有限公司的两项电力监测系统工程为例，工程分别为安徽池州政源220kV变电站建工在线监测系统以及戚县东220kV变电站油色谱在线监测工程。以下是工程在线监测系统的具体设计应用内容。

3.2 色谱在线监测系统的整体设计

两项工程的色谱在线监测系统设计包括以下几个方面;主控计算机模块设计、通讯系统设计以及后台工作站设计等方面，以下是具体的模块分析。

（1）色谱在线监测系统的主控模块，主控模块包含数据信息库以及数据计算系统，是接受传输回来的气体色谱数据进行分析处理，在整个色谱在线监测系统中发挥着重要的功能。两项工程的主控计算机模块选择的使用R S485 模块，在正常系统工作的过程中使用到接收到日常监测数据后，利用主控系统内部计算软件，对故障气体的浓度和烃含量进行数据分析，应用智能谱峰识别技术分析完毕后，判断变压器设备的运行情况、故障类型以及故障位置等信息。通过主控模块，能够有效实现在线监测系统的故障数据分析功能。

（2）通讯系统设计，两项工程色谱在线监测系统的线路传输均使用RS-485工业总线传输，为了最大限度上完善系统通信工程，在线监测系统的通讯主机安装在监测变电站附近，总线将主控室主机和变电站几方各控制室分机连接，每个主控变电站通讯机都有固定的IP地址，通过线路和网络的连接是各通讯主机与控制室分机相互连接，从而组成网络。在通信系统建立的过程中，监控中心和主站都有WEB 数据发布功能，从而很大程度上提升了在线监测系统的数据传输能力，更有利于变压器故障判断和检修。

（3）后台工作站的组成，本工程在后台工作站系统建立时，选择使用每一个变压器色谱在线监测系统都安装后台工作站[2]。后台工作站具有数据储存、数据查询、自动报警以及故障诊断功能。后台工作站在具体的工作过程中使用互联网与其设备连接，实现了数据共享，收集到信息进行储存或者对主控系统发出的故障报警指令进行报警，从而实现变压器色谱在线监测系统的报警功能。

（4）在系统整体设计中，不能缺少软件功能的设计，软件功能设计也是在线色谱监测系统的功能实现的组成部分。本工程色谱在线监测系统的软件包括通讯软件、监控软件、数据分析软件、数据计算软件、数据库系统软件、常规操作系统软件等，在色谱在线监测系统正常运行工作的过程中，各项软件都要进入到工作的状态，来保证在线监测系统的功能实现。

（5）系统整体构成构件。两项220kV色谱在线监测系统的组成构件为就地部分和主控系统，其中就地系统包括系统主机、气瓶以及连接油管[3]。而主控系统包括主控模块以及计算机各软件组成。在具体的工作中，就地系统先完成变压器油样采集，紧接着将信息传输给主控模块，分析好后传输给后天工作站，实现变压器在线自动检测。

4结束语

变压器装置是220kv电网运行当中的重要装置，直接关系着电网运行的质量，而面对变压器装置故障，传统的监测方式效率太低，使用到色谱在线监测系统可以有效实现变压器运行在线监测，甚至在变压器发生故障之前进行预测，很大程度上提高了变压器监测的效率。希望本文能够对变压器装置的色谱在线监测系统发展有所帮助。

参考文献

[1] 杨旭，高文胜，张立华.变压器在线色谱监测系统在廊坊电网220kV变压器中的应用[J].变压器，2011，48（8）：70-71.

[2] 于鲜莉，车传强.蒙西电网首台220kV变压器油色谱在线监测装置在薛家湾供电局投运[J].内蒙古电力技术，2012，30（3）：72.

[3] 鞠文凯.变压器绝缘油在线色谱分析在重钢新区电网的应用[J].重钢机动能源，2010，（3）：41-43.