1、變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測綜述（長沙理工大學 化學與生物工程學院 應用化學專業(yè)）摘 要 變壓器油中溶解氣體的分析是獲取變壓器運行狀態(tài)信息的重要手段之一。本文綜述了國內外變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測技術的現(xiàn)狀，提出了目前存在的問題及今后的發(fā)展趨勢。關鍵詞 電力變壓器 變壓器油 溶解氣體分析 在線監(jiān)測 發(fā)展趨勢電力變壓器在電力系統(tǒng)中屬于最重要和最昂貴的設備之列，同時也是導致電力系統(tǒng)事故最多的設備之一。其運行狀態(tài)的好壞直接關系著電力系統(tǒng)的安全，穩(wěn)定運行，因而如何及時，準確地檢測出電力變壓器的早期潛伏性故障就顯得十分重要。為確保變壓器的安全運行，許多國家研究了多種技術來監(jiān)測和診斷變壓器故障。其中變壓器油

2、中溶解氣離線色譜分析法因其能夠在變壓器運行過程中進行，不受外界電場和磁場的影響，而且可以發(fā)現(xiàn)設備中一些用局部放電法所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷(如局部性過熱等)，故得到了廣泛認可。但近幾年，因離線監(jiān)測試驗環(huán)節(jié)較多，操作手續(xù)較繁，檢測周期較長，而且難以發(fā)現(xiàn)類似匝間絕緣缺陷等故障。因而國內外都已致力于在線色譜監(jiān)測裝置的研制，以實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)故障。下面從在線監(jiān)測方法類別及其典型的監(jiān)測儀器作介紹。一、研究現(xiàn)狀1、在線監(jiān)測技術方法類別在線監(jiān)測技術主要根據(jù)脫氣原理不同，檢測的氣體不同可分為兩類，單組份氣體在線檢測技術和多組分氣體在線檢測技術。1.1單組份氣體在線檢測技術最主要的特征是在線監(jiān)測變壓器油中如:H2

3、、C2H2、微水等某一特征氣體組分含量或以它為主的混合氣體濃度，不進行氣體組分分離而直接測量氣體體積分數(shù)。又可細分為：(1)測量可燃性氣體總量可燃性氣體總量指H2、CO和各種氣態(tài)烴類含量的總和。這類裝置以日本三菱電力公司TCG檢測裝置為代表，只給出可燃性氣體的總量，不能給出某一組分的單獨含量。大連地區(qū)220kV及以上變壓器安裝的加拿大HYDRAN 201i早期故障在線裝置，監(jiān)測4種主要故障氣體（H2、CO、C2H4、C2H2）的總和，當氣體數(shù)值偏離基線值，設備提示不同程度的報警，從而采取適當維護措施，這一點正符合狀態(tài)維修的原則。(2)測量單一H2組分當設備內部存在局部過熱或局部放電時，所產(chǎn)生的

4、分解氣體大多都含有氫氣，它是電力變壓器內部氣體各組成中最早發(fā)生變化的氣體。目前國內現(xiàn)場已安裝的此類裝置以加拿大SYPROTEC公司的HYDRAN產(chǎn)品為主，通過燃料電池傳感器采集信號輸出。這種儀器結構簡單，適合在現(xiàn)場作故障的初步診斷，需進一步作色譜分析才能確定故障。 1.2 多組分氣體在線檢測技術最主要的特征是先對電力變壓器油中溶解氣體進行油氣分離，再對利于診斷電力變壓器故障的多種氣體進行組分分離和檢測。國外美國AVO公司的TrueGas變壓器油中氣體在線監(jiān)測設備可監(jiān)測多達八種氣體，是目前檢測氣體種類較多的裝置。澳大利亞的DRMCC變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)可持續(xù)、在線、多方位監(jiān)測變壓器的工作狀態(tài)，主要

5、監(jiān)測對象包括溶解在油中的氫氣、水、繞組溫度、調壓抽頭位置等參數(shù)。國內研制的同類產(chǎn)品有寧波理工監(jiān)測設備有限公司推出的TRANB型變壓器故障在線監(jiān)測設備，重慶大學研制的在線變壓器故障預測系統(tǒng)能夠在線監(jiān)測油中H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等6種氣體的濃度，并采用灰色聚類、糊模式多層聚類、核可能性聚類等多種算法預測油中溶解氣體在未來時刻的濃度并診斷變壓器在未來時刻的絕緣狀況。這一類儀器相當于在現(xiàn)場建立了色譜工作站，但原理和流程由于現(xiàn)場的特定條件同試驗室的色譜試驗存在一定差別。2、變壓器油中溶解氣在線監(jiān)測的關鍵技術2.1 變壓器油中溶解氣在線監(jiān)測的基本原理變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置

6、的原理如圖1所示。變壓器本體油經(jīng)循環(huán)進入脫氣裝置，經(jīng)過油氣分離裝置分離出油中的溶解氣體，分離后的油流回變壓器油箱或者被收集到廢油箱內。油氣分離后，根據(jù)氣體檢測單元的需要進行氣體分離，處理后的氣體由檢測器檢測并轉換為與氣體濃度成正比的電信號，經(jīng)模數(shù)轉換后將氣體的組分與濃度信息存儲在控制主機的存儲器內，供就地分析或遠程調用。這其中的關鍵技術就是油氣分離及氣體檢測。2.2 現(xiàn)場油氣分離技術變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置常用的油氣分離技術是薄膜滲透法、抽真空取氣法和頂空分離法。 (1)薄膜滲透法 該方法利用某些高分子薄膜（如聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚六氟乙烯、氟硅橡膠等）的透氣性，讓油中所溶解的氣體經(jīng)薄

7、膜透析到氣室里，當滲透時間相當長后，透析到氣室的氣體濃度將達到動態(tài)平衡，分析氣相組分的含量，根據(jù)道爾頓亨利定律就可計算出油中氣體的濃度。此方法比固定型色譜儀的脫氣方法簡單，但要注意塑料薄膜與變壓器油長期接觸后的老化問題，特別是安裝在變壓器油箱底部的半透性薄膜，它還要長期地承受很大的油壓，因此要求高分子薄膜必須要具有一定的機械強度以及耐油、耐高溫的特性。國外有的在薄膜外側覆蓋以打有細孔的約0.5mm厚的金屬層予以補強。 上海交通大學肖登明等研制了帶微孔的聚四氟乙烯膜，大大提高膜對特征氣體的滲透性能。采用聚四氟乙烯高分子薄膜一般的透氣平衡時間為72h，若采用帶微孔的高分子薄膜平衡時間可提高到24h

8、。加拿大Morgan Schaffer公司研制的GPl00采用了聚四氟乙烯尼龍管束，尼龍管束由聚四氟乙烯多層纏繞尼龍管束褶皺，很小面積內油接觸面積大大增加，使透氣性能大大改善。(2)抽真空取氣法根據(jù)產(chǎn)生真空的方式不同，抽真空取氣又可以分為兩種形式：波紋管法和真空泵法。前者使用利用小型電機帶動波紋管反復壓縮，多次抽真空，將油中溶解氣體抽出來。后者使用真空泵抽真空來抽取油中溶解氣體，廢油仍回到變壓器油箱。上海思源電氣股份有限公司的TROM-600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)就是采用了真空泵法。另外還有真空鼓泡式分離技術，其基本做法是在恒溫狀態(tài)下，將油氣分離裝置抽為真空，然后將油樣導入脫氣裝置，從油中析

9、出氣體在氣泵的作用下對油樣進行鼓泡，待液相油中氣體濃度與氣相濃度達到溶解平衡時，停止鼓泡。該方法的優(yōu)點是脫氣率高、重復性好，不污染變壓器油，油氣分離速度快，可實現(xiàn)連續(xù)脫氣。(3)頂空分離法根據(jù)頂空的方式不同，又可分為靜態(tài)頂空式和動態(tài)頂空式。靜態(tài)頂空式主要原理是利用波紋管的不斷往復運動，將變壓器油中的氣體快速的脫出，具有效率高、鶯復性好的優(yōu)點。并且采用循環(huán)取油方式，油樣具有代表性。但由于頂空方式的油樣與氣樣之間沒有隔離，脫出的氣樣中會含有少量的油蒸汽，從而造成對色譜柱的污染，降低色譜柱的使用壽命。且波紋管的壽命有限，同時由于波紋管的磨損，對變壓器油存在一定程度的污染。動態(tài)頂空式主要原理是以載氣在

10、色譜柱之前往油中通氣，將油中溶解氣體置換出來，送入檢測器檢測，根據(jù)油中各組分氣體的排出率調整氣體的響應系數(shù)來定量。這種方式脫氣速度較快，但由于要不斷通入載氣，不能使用循環(huán)油樣，以免載氣進入變壓器本體油箱，因此油樣代表性差。另外，在脫氣完畢后，必須把油樣放掉，這樣每次檢測必然消耗少量的變壓器油。2.3 混合油氣分離和檢測技術混合氣體的分離和檢測主要有單組分氣體檢測和多組分氣體的分離和檢測。單組分氣體的檢測主要是對氫氣和可燃總烴進行的檢測，利用滲透膜進行油氣分離，常用的氫氣檢測器主要有鈀柵極場效應管、催化燃燒型傳感器和燃料電池。多組分氣體檢測器主要有熱導檢測器、陣列式氣敏傳感器法、半導體氣敏傳感器

11、、紅外光譜技術和光譜聲譜技術。2.3.1單組份氣體的檢測 (1)鈀柵場效應管檢測器鈀柵場效應管利用鈀柵場效應管作為傳感器的儀器，首先是由北京供電局等七省市有關部門聯(lián)合研制，北京電子管廠生產(chǎn)的BGY型變壓器氫氣在線監(jiān)測儀。鈀柵場效應管對氫具有獨特的選擇性，基本不受其它氣體組分的干擾。但實際運行發(fā)現(xiàn)，這種把柵場效應管存在嚴重缺點：一是壽命不夠長，一般為一年多；二是零漂嚴重，要經(jīng)常調整，而且多次出現(xiàn)誤報警。 (2) 催化燃燒型檢測器催化燃燒型傳感器的基本原理是在一根鉑絲上涂上燃燒型催化劑，在另一根鉑絲上涂上惰性氣體層，組成阻值相等的一對元件，由這一對元件和加外兩個固定電阻組成橋式檢測回路。在一定的橋

12、流(溫度)下，當它與可燃氣體接觸時，一個鉑絲發(fā)生無煙燃燒反應，發(fā)熱，其阻值發(fā)生變化，另一鉑絲不燃燒，阻值不變，使原來平衡的電橋失去平衡，輸出一個電信號，該信號與可燃氣體濃度成線性關系。中國電力科學研究院利用這種傳感器研制了變壓器油中溶解氫氣在線監(jiān)測儀。它的特點是：選擇性好、反應準確、穩(wěn)定性好、能夠定量檢測、不易產(chǎn)生誤報、控制可靠、壽命三年左右。 (3) 燃料電池型傳感器燃料電池是一種將貯存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉化為電能的一種發(fā)電裝置。這種傳感器己批量生產(chǎn)了攜帶式103B型和在線式ZOIR型兩種類型的氫氣檢測儀，加拿大Syprotec公司生產(chǎn)的HYDRAN H201R201i電力變壓器早

13、期故障在線監(jiān)測裝置，是一種將變壓器油中的溶解氣體經(jīng)可選擇性的滲透膜一聚四氟乙烯膜進入燃料電池型傳感器內，并在傳感器內將油中析出的H2、CO、C2H2、C2H4等氣體與空氣中的O2進行化學反應，從而產(chǎn)生一個與反應量成比例的電信號，能夠實時在線測量氣體濃度變化數(shù)值的裝置。主要監(jiān)測油中小分子氣體氫氣及少量一氧化碳、乙炔、微量乙烯等氣體的綜合體積分數(shù)及其時、日變化趨勢，以判斷變壓器的運行狀態(tài)。2.3.2 多組分氣體的分離和檢測技術 氣體組分的檢測主要由氣敏傳感器和檢測室組成。目前用于變壓器故障特征氣體組分檢測的傳感器主要有熱導檢測器(TCD)、陣列式氣敏傳感器法、半導體氣敏傳感器、紅外光譜技術和光譜聲

14、譜技術。 (1) 熱導檢測器(TCD) TCD的原理是基于不同物質具有不同的熱導系數(shù)，通過發(fā)熱電阻絲時熱量（每小時的發(fā)熱量）損失的比率，即可用來量度氣體的組分和質量。TCD最大的不足就是檢出限不夠，根據(jù)GBT72522001變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則對乙炔的最低檢出限為0.1 X10-6，即使采用高純的氦氣做載氣，TCD也達不到這個要求。因此通常的做法是對故障氣體采用了富集技術。河南中分的中分3000系統(tǒng)采用N2作載氣，樣品組分經(jīng)過載氣的反復萃取，被濃縮在捕集器中，濃縮到一定的程度再進行分析。(2)陣列式氣敏傳感器法(電子鼻法)該方法基于多傳感器信息融合技術，利用氣體傳感復雜的交叉敏感特

15、性，有選擇地將數(shù)個氣體傳感器組合在一起形成傳感器陣列，結合模式識別技術如:BP 神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色理論等，形成氣體辨識系統(tǒng)，即電子嗅覺系統(tǒng)(又稱“電子鼻”)。該方法一般運用于環(huán)保、化工、家用報警、食品保鮮及航空航天等領域，當它用來實現(xiàn)要求精確定性和定量分析的電力變壓器油中氣體在線監(jiān)測時，須先解決好氣體的測量靈敏度、準確度和數(shù)據(jù)重復性等問題。(3)半導體氣敏傳感器半導體傳感器又稱為阻性傳感器或金屬氧化物傳感器，是研究開發(fā)較早的一種傳感器，普遍用于可燃氣報警。半導體氣敏傳感器中的金屬氧化物最具代表性的是SnO2，SnO2載流子是電子，遇到還原性氣體(包括H2、CO、CH4、C2H6、C2H4，C2H2

16、等可燃性氣體)時，由于還原性氣體容易給出電子，使得半導體中電子數(shù)目增大，載流子增加，電阻降低；當它遇到氧化性氣體(如O2)時，由于氧化性氣體容易奪取電子，使得N型半導體中電子數(shù)目減少，載流子減少，電阻增大。寧波理工在線監(jiān)測MGA2000系統(tǒng)、上海思源電氣股份有限公司的TROM600系統(tǒng)和重慶海吉科技有限公司HGDZJ型變壓器油監(jiān)測系統(tǒng)均采用了這類傳感器。這類傳感器的主要特點為需要在氧化氛圍里工作，否則其恢復時間要達到30 s以上，使各峰出現(xiàn)嚴重拖尾現(xiàn)象。使用空氣做載氣可以解決這個問題，但這樣對組分分離有一定影響。 (4)傅里葉紅外光譜技術 傅里葉紅外光譜技術的原理圖如圖l所示。待測氣體池置于邁

17、克爾遜干涉光路中，動鏡移動時探測器上將得到強度不斷變化的干涉波，該干涉波包含有全部光譜的信息。對探測器測得的干涉強度進行傅里葉變換，可以得到各頻率對應的光強。將樣品干涉圖和背景干涉圖分別進行傅里葉變換并進行除法運算，可以得到樣品透射光譜；將樣品透射光譜經(jīng)過對數(shù)運算得到樣品吸收光譜。根據(jù)吸收光譜可判斷氣體成分和含量。加拿大Syprotec公司的TNU在線監(jiān)測裝置使用了傅里葉紅外光譜技術檢測特征氣體，可以檢測出C2H2、C2H4、CH4、C2H6、CO、CO2和H2O 7種氣體，其中對C2H2、C2H4、CH4、C2H6 4種氣體的檢測限分別為1 X 10-6、310-6、l10-6、2010-6

18、。但是氫氣不具有紅外特性，TNU中使用HYDRAN傳感器對其進行檢測。 (5)光譜聲譜技術光聲光譜是基于光聲效應的一種光譜技術，其原理圖如圖2所示。氣體分子吸收特定波長的入射光后由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，一部分處于激發(fā)態(tài)的分子與處于基態(tài)的分子相碰撞，吸收的光能通過無輻射弛豫過程轉變?yōu)榕鲎卜肿又g的平移動能(即氣體的VT傳能過程)，它表現(xiàn)為氣體溫度的升高。在氣體體積一定的條件下，溫度升高，氣體壓力會增大。如果對光源進行頻率調制，氣體溫度便會呈現(xiàn)出與調制頻率相同的周期性變化，進而導致壓強周期性變化，微音器感應這一變化并將其轉變?yōu)殡娦盘?，供外電路檢測分析。氣體VT傳能過程所需時間，取決于氣體各組分的物理化

19、學特性。一般情況下，處于激發(fā)態(tài)的氣體分子的振動動能經(jīng)無輻射弛豫轉變?yōu)榕鲎卜肿又g的平動動能的時間非常短暫，遠低于光的調制周期，因此可近似認為VT傳能過程是瞬時完成的。此時，光聲信號的相位與光的調制相位相同，而光聲信號的強度與氣體的體積分數(shù)及光的強度成正比。光的強度一定時，根據(jù)光聲信號強度就可以定量分析出氣體的體積分數(shù)。目前英國Kelman公司推出了基于光聲光譜的在線和便攜式監(jiān)測裝置。TRANSFIX在線監(jiān)測裝置可以檢測H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H6、C2H4、H2O、O2、N2。其中C2H2、C2H4、C2H6的可測范圍分別為0.550000、250 00010-6、250 0

20、00。3、典型的在線監(jiān)測儀3.1 國內成果(1)MGA2000系統(tǒng)寧波理工監(jiān)測科技股份有限公司的MGA2000系統(tǒng)中氣體組分分離裝置采用復合色譜柱，PID雙回路恒溫控制，氣體經(jīng)色譜柱分離后進入半導體傳感器進行檢測，能檢測出H2、CO、CH4、C2H4、C2H2、C2H6 6種特征氣體，采用24位A/D轉換器對檢測器信號進行采集。其中MGA2000-7H色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是寧波理工的第三代在線監(jiān)測系統(tǒng)，采用納米晶半導體材料添加稀有金屬，廣譜型納米晶半導體氣體檢測器，由于納米晶材料具有松散的顆粒結構，利于氣體的迅速擴散，從而提高了響應速度和檢測靈敏度。(2)中分3000在線監(jiān)測儀河南中分的中分300

21、0色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)，采用色譜分析原理，應用動態(tài)頂空(吹掃一捕集)脫氣技術和高靈敏度微橋式(TCD)檢測器，實現(xiàn)對變壓器油中H2、CO、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、CO2 7種組分檢測。支持無線和有線兩種通信方式，無線通信采用GPRS無線通信技術。(3)TROM600在線監(jiān)測儀上海思源電氣股份有限公司的TROM-600變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)，采用復式循環(huán)泵進行變壓器油取樣。采用真空脫氣，可在15 min中將油中95以上的氣體分離出來。采用復合固定相色譜柱進行氣體組分的分離，分離后的氣體用氣敏傳感器進行檢測。(4)HG-DZJ在線監(jiān)測系統(tǒng)重慶海吉科技有限公司依托重慶大學高電壓與電工新技

22、術國家級重點實驗室的技術實力，研制了HGDZJ型變壓器油監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)油氣分離由自行設計的四氟乙烯一六氟乙烯混合膜(F46膜)進行滲透分離，H2、CO、CH4、C2H4、C2H2和C2H6 6種氣體經(jīng)F46膜滲透過后，沒有經(jīng)過色譜柱，而是直接進入了MQ系列傳感器，MQ系列傳感器是利用2種金屬粉末按一定的重量比例混合均勻，在9001100熔化，調制成漿料，高溫均勻地涂抹在傳感器的絕緣基片上。不同的配比對氣體的靈敏度響應不同，用不同的傳感器對同一氣體進行檢測，由于傳感器對氣體存在交叉敏感，采用了信息融合技術對6種氣體進行定量分析。(5)BSZ系列大型變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置BSZ系列大型變壓器油

23、色譜在線監(jiān)測裝置是由東北電力試驗研究院和本溪供電局聯(lián)合研制的。它由油樣引入系統(tǒng)、檢測部分和在線遙控器3部分組成。采用自動全脫氣進樣、色譜儀分析、定期向遙控顯示器發(fā)送檢測結果。檢測的氣體是甲烷、乙炔、乙烯、乙烷。BSZ一1型裝置于1993年3月研制成功，在試運行期間，裝置獲得了良好的效果。隨后又相繼推出了BSZ一2、BSZ一3型，并不斷的提高改善監(jiān)測的穩(wěn)定性、抗干擾能力、報警功能、油循環(huán)系統(tǒng)、工藝水平等。(6)TRAN變壓器早期故障監(jiān)測儀TRAN型變壓器早期故障監(jiān)測儀系北京電子管廠生產(chǎn)，其前身為BGYl型變壓器在線監(jiān)測裝置。BGYl型氫氣監(jiān)測儀，其性能不穩(wěn)定，容量出現(xiàn)誤報，需經(jīng)常調整、標定、維護

24、，顯得麻煩。因此，雖然當時大力在各省推廣，但后來基本上全部退出使用。TRAN型監(jiān)測儀在BGYl型裝置的基礎上，改單通道為雙通道，增加了判別油中產(chǎn)氣速率的功能，提高了裝置的可靠性。TRAN儀器采用高分子薄膜透氫，以鈀柵場效應管作為檢測器，通過溫度補償來測量氣室中氣體濃度，從而換算出油中氫氣濃度。如果超過警戒值，則發(fā)生聲光報警。(7)DDG1000氫氣在線監(jiān)測儀DDG1000變壓器油中溶解氫氣在線監(jiān)測儀是中國電科院研制的產(chǎn)品。該裝置采用特制的聚芳雜環(huán)高分子膜透氫和載體催化敏感元件作為檢測器。該儀器結構簡單，安裝方便，能自動定時檢測并顯示測試結果，己在變電站和電廠投運6臺，最小檢測濃度可達lLL。3

25、.2 國外成果(1)Hydran 201i型在線監(jiān)測儀加拿大Syprotec公司研制的Hydran 201i型在線監(jiān)測儀，是早期故障氣體在線監(jiān)測裝置，該裝置利用聚四氟乙烯薄膜的透氣特性，用燃料電池型傳感器作為檢測器，主要監(jiān)測油中小分子氣體H2 及少量CO、C2H2、微量C2H4 等氣體的綜合體積分數(shù)及其時、日變化趨勢，以判斷電力變壓器的運行狀態(tài)。具有實時顯示氣體濃度及其變化率、故障報警、歷史記錄；周期性傳感器測試、校驗、設置和自檢；遠程軟件升級等功能。采用RS485總線將現(xiàn)場監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜乇O(jiān)測診斷中心，也可通過可選的MODEM與遠程計算機通訊。對不同氣體組分的響應能力分別為：H2 為

26、100%、CO 為18 士3%、C2H4 為1.5 士0.5%、C2H2 為8 士2%，是一種以檢測H2 為主，檢測CO 為輔，對油中其它烴類氣體幾乎沒有反應的在線檢測裝置，它在電力系統(tǒng)變壓器在線監(jiān)測中有著較重要的應用 (2)美國斯維隆(Serveron)公司研制的TM8在線監(jiān)測儀美國斯維隆(Serveron)公司研制的TM8在線監(jiān)測儀能檢測變壓器油中8種關鍵的故障氣體：H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2。能通過8種故障氣體、油中水分、油溫、環(huán)境溫度對變壓器運行狀態(tài)進行分析。支持IEEE和IEC診斷工具，能達到快速報警和對故障的演示進行分析。TM8在線監(jiān)測儀采用高純

27、氦氣作為載氣，通過兩根色譜柱porapak N和分子篩來分離氣體組分，分離出的氣體組分進入熱導池(TCD)進行定量檢測。 (3)Transfix變壓器油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測系統(tǒng)Transfix變壓器油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測系統(tǒng)是英國凱爾曼公司的產(chǎn)品。該產(chǎn)品突破性地采用了英國凱爾曼公司專利的光聲光譜(PAS)檢測技術，采用穩(wěn)定可靠的光聲光譜檢測模塊，是新一代的油中溶解氣體及微水在線監(jiān)測裝置，可提供油中八種溶解氣體及水分含量，但其檢測精度不高、高透過率的濾光片難以制造以及對油蒸汽污染敏感，環(huán)境適應能力較差。(4)DRMCC變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)DRMCC變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)是澳大利亞wilson變

28、壓器公司推出的產(chǎn)品。該系統(tǒng)同時通過油色譜分析法、微水分析法和熱比模式法來綜合判斷變壓器的絕緣狀況。該系統(tǒng)已經(jīng)在澳大利亞、美國和日本等發(fā)達國家相繼使用，用戶給予了相當高的評價。二、發(fā)展中的問題目前大多數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)，其需要凈化空氣、N2和氦氣等做載氣，載氣的消耗通常在l年左右，這就需要維護人員定期更換載氣；使用色譜柱作為氣體組分的分離裝置，隨著固定相的流失等一系列原因，色譜柱的柱效會降低甚至失效，這時候就需要更換色譜柱；半導體氣敏傳感器和熱導檢測器(TCD)在長期使用中，其性能會逐漸發(fā)生變化，需要定期校準或更換。采用傅里葉紅外光譜和光聲光譜技術的傳感器都具有壽命長、穩(wěn)定性好，從原理上講不需要現(xiàn)場

29、校準，不需要消耗載氣并且不消耗所測氣體等特點，但傅立葉紅外光譜不能檢測H2而且光聲光譜在檢測靈敏度方面性能更優(yōu)于采用傅里葉紅外光譜，可以預期，基于光身光譜技術的在線監(jiān)測裝置有望成為理想的換代產(chǎn)品。三、以后的發(fā)展方向目前國內變壓器故障油色譜在線監(jiān)測設備普遍存在監(jiān)測氣體成分單一、故障判據(jù)過于簡單化等缺陷。其監(jiān)測軟件系統(tǒng)往往功能簡單，故障信息未采用網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)庫保存而是以文件的形式存在，不利于數(shù)據(jù)信息的共享和保密。國外在線監(jiān)測產(chǎn)品的分析軟件往往都是非中文界面，存在操作過于繁瑣、復雜等問題。目前國內外對電氣設備油中氣體在線監(jiān)測和故障分析技術的研究主要呈現(xiàn)以下幾種方向：（1）多種氣體的在線監(jiān)測。單種氣體的在線監(jiān)測只能反映油中溶解的單一氣體的實時狀況，故障判定片面，難以分析變壓器的具體故障類型；而多種氣體的在線監(jiān)測則不然，能夠真實地反映油中各種溶解氣體的實時狀況變化，為診斷故障類型提供了強有力的保障。（2）故障診斷方法智能化?，F(xiàn)有的特征氣體法、三比值法和無編碼比值法等故障診斷方法，雖在一定范圍內具有較好的性能，但都太絕對化，既不