[發明專利]一種油浸式變壓器異常狀態的監控方法

有效

• 申請號: 201410341401.3
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104090080A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 胡小青
• 申請（專利權）人: 胡小青
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種油浸式變壓器異常狀態的監控方法，屬于輸電技術領域。

背景技術

油浸式電力變壓器在電力系統中得到廣泛的引用。在正常的運行過程中，變壓器會在機械應力以及熱、電等各種因素的影響下慢慢老化，并生成一些可燃性氣體。如果變壓器存在內部潛伏性故障，故障部位釋放出的能量會加速絕緣材料的裂解，促使油中溶解氣體的含量以及產氣速率大大提高。通過獲取變壓器油樣本，采用氣相色譜的方法就可以獲取油中溶解氣體各組分的含量，從而對變壓器的健康狀況做出評估或者對存在異常的變壓器進行故障情況的分析。因此，變壓器油中溶解氣體分析對油浸式變壓器故障診斷有著重要的意義。DGA技術的原理是基于任何一種特定的烴類氣體的產生速率隨溫度而變化，在特定溫度下，往往有某一氣體的產氣率出現最大值，隨著溫度升高，產氣率最大的氣體依次為CH4，C2H6，C2H4，C2H2，H2，CO，CO2。這也證明在故障溫度與溶解氣體含量之間一定存在著對應的關系。這些氣體組分也被稱作特征氣體或者組分氣體。

作為DGA技術之一的三比值法在工程實際中發揮了一定的作用，但是由于比值編碼有限，故障類型也只是被劃分成一些經典類型，無法涵蓋實際運行中的所有故障類型，編碼組合與故障種類之間的映射關系存在模糊性，簡單的一對一的映射不能全面客觀的體現出征兆與故障之間的復雜藕合關系，同時也存在一些由于各種因素可能造成的氣體含量的不精確，進而對故障類型形成誤判。因此有必要對目前采用的DGA技術進行改進以提高診斷油浸式變壓器故障的精度和穩定性，避免發生誤判操作產生不良影響。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出一種油浸式變壓器異常狀態的監控方法，該監控方法可以最大程度上避免因多重因素影響而產生的測量不精確或不穩定，能夠準確地分級別報警，提示操作人員進行相應維修等活動。

研究發現，在利用油中溶解氣體濃度來判斷變壓器是否異常的過程中，通常需要將油中氣體各組分的濃度與所推薦油中溶解氣濃度的極限值進行比較，如果任意氣體濃度超標就應當引起密切關注。但是僅僅依靠氣體濃度值并不能完全準確判定設備是否存在故障，因為某些非故障因素也可能導致油中溶解氣體含量增加，甚至超過導則所推薦的氣體濃度極限值。

經過長期的運行經驗發現，變壓器故障通常是以潛伏性低能量故障開始，若任由故障自由發展，最終可能導致變壓器嚴重事故的發生，由于氣體濃度只能從一個側面反映變壓器當前的運行狀態，而產氣速率也從一定程度上反映出故障的嚴重程度，在本發明的報警分級操作過程中，正是結合氣體濃度以及產氣速率對變壓器狀態進行全面客觀的檢測評估。

基于上述研究，為實現上述目的，本發明的技術構思為，為了避免測量產生的誤操作，最大程度地保證判斷報警精度，本發明的油浸式變壓器異常狀態的監控方法采取了初級濃度報警操作和報警分級操作兩級判斷過程，采用的技術手段為：

1)利用組分濃度檢測模塊能夠循環檢測每個氣體組分的濃度，并將每個濃度值Di與該氣體組分所對應的極限值Di0進行依次比較，一旦得到該氣體組分檢測的濃度超出極限值，則進行計數器N的計數操作，一旦計數器N等于或超過K時，則表示有K組氣體組分超出了極限值，則進行啟動報警分級操作；

2)利用烴含量檢測模塊和產氣速率檢測模塊分別檢測出變壓器總烴含量C以及總烴絕對產氣速率V，通過對比變壓器總烴含量C與變壓器總烴含量第一閾值C0和第二閾值C1，以及對比總烴絕對產氣速率V與總烴絕對產氣速率第一閾值V0、第二閾值V1和第三閾值V2之間的關系判斷出不同的報警等級；

3)根據步驟2)的結果，報警等級的操作判斷過程如下，

a).當滿足C＜C0且V＜V0時，表示變壓器正常，則報警等級為正常狀態；

b).當滿足C0＜C＜C1且V＜V0時，表示變壓器存在潛伏性故障，且故障發展緩慢，影響較為輕微，則報警等級為輕微故障；

c).當滿足C0＜C＜C1且V0＜V＜V1時，表示變壓器有可能存在明顯故障，此時需要進行二次檢測總烴含量C’和絕對產氣速率V’進行進一步判斷，而二次檢測之前需要延遲t時間，假如仍然滿足C0＜C’＜C1且V0＜V’＜V1，此時表明存在較為穩定的中等故障，則報警等級為中等故障(穩定)；