隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力事業(yè)迅速增長，裝機(jī)容量和電網(wǎng)規(guī)模日益增大，人們對電力系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行可靠性的要求不斷提高，在現(xiàn)代電力設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)中，電力變壓器不僅屬于電力系統(tǒng)中重要的和昂貴的設(shè)備之列，而且是導(dǎo)致電力系統(tǒng)事故多的設(shè)備之一，電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。當(dāng)繞組通以交流電時，就產(chǎn)生交變的磁通，交變的磁通通過鐵芯導(dǎo)磁作用，就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動勢。二次感應(yīng)電動勢的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān)，即電壓大小與匝數(shù)成正比。主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個表現(xiàn)功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或MVA表示，當(dāng)對變壓器施加額定電壓時，根據(jù)它來確定在規(guī)定條件下不超過溫升限值的額定電流?，F(xiàn)在較為節(jié)能的電力變壓器是非晶合金鐵心配電變壓器，其優(yōu)點(diǎn)是，空載損耗值特低。終能否確?？蛰d損耗值，是整個設(shè)計過程中所要考慮的問題。當(dāng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置時，除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外，同時在計算時還須合理選取非晶合金的特性參數(shù)。國內(nèi)生產(chǎn)電力變壓器較大的廠家有特變電工，保變天威，西電集團(tuán)，山東電力設(shè)備廠等。

　　一、變壓器在線監(jiān)測研究現(xiàn)狀

　　（一）變壓器局部放電（PD）在線監(jiān)測

　　1.原理：變壓器故障的主要原因是絕緣損壞，在故障前有局部放電產(chǎn)生，且伴隨下列信號：電流脈沖，電波、超聲波，C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO等氣體，光信號，超高頻電磁波。對上述五種信號進(jìn)行測量，可以確定變壓器內(nèi)部局部放電的嚴(yán)重程度。因此五種信號的監(jiān)測都有人研究。在這些檢測方法中，電流脈沖法是靈敏的。但是變電站現(xiàn)場電信號的干擾也是比較大的，因此采用常規(guī)的電流脈沖法，很難進(jìn)行測量。同時超聲波信號的傳播時延大多是用電流脈沖信號觸發(fā)計時器來獲得。在現(xiàn)場使用時，局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號，往往淹沒于高的干擾脈沖之中而無法分辨，難以觸發(fā)計時器工作，從而導(dǎo)致監(jiān)測系統(tǒng)作出錯誤的判斷。

　　2.方法：（1）差動平衡法：比較進(jìn)入測量系統(tǒng)的兩個信號，一個來自中性點(diǎn)傳感器，另一個來自變壓器鐵芯接地傳感器。當(dāng)變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電信號，它在變壓器中性點(diǎn)及鐵芯接地傳感器上，產(chǎn)生兩個方向相反的電流脈沖。而當(dāng)變壓器外部存在干擾信號時，他在這兩個傳感器上產(chǎn)生的電流脈沖方向相同，適當(dāng)選擇頻率，對這兩個電信號進(jìn)行比較，就可以對電暈干擾加以抑制。（2）超聲波檢測法：利用超聲波傳感器，在變壓器外殼上檢測局部放電產(chǎn)生的聲信號。一方面當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電時，所產(chǎn)生的電流脈沖信號就被檢測到，另一方面分布在油箱壁上的幾個超聲波傳感器也會檢測到聲波信號。（3）電氣定位法：利用超聲波傳播的方向和時間以及放電脈沖在繞組中的傳輸過程來確定放電位置的定位方法。

　?。ǘ┳儔浩饔椭腥芙鈿怏w（DGA）在線監(jiān)測

　　用油中溶解氣體氣相色譜分析判斷變壓器內(nèi)部故障：

　　1.原理：油浸電力變壓器中主要絕緣材料是變壓器油和絕緣油紙。這兩種材料在放電和熱作用下，會分解產(chǎn)生各種氣體。而變壓器內(nèi)部故障都伴隨著局部過熱和局部放電的現(xiàn)象，使油或紙或油和紙分解產(chǎn)生C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO和CO2等氣體。當(dāng)故障不太嚴(yán)重，產(chǎn)氣量較少時，所產(chǎn)生的氣體大部分溶解于絕緣油中。

　　2.方法及其發(fā)展

　　（1）一般采用常規(guī)氣相色譜儀進(jìn)行變壓器油率溶解氣體的定期檢側(cè)，即試驗(yàn)人員到變電站抽取部分脫出氣體注入氣相色譜儀的進(jìn)樣口，用氣相色譜儀檢測，輸出結(jié)果，將結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較判斷。

　?。?）為了克服常規(guī)油色譜分析法的繁瑣而復(fù)雜的作業(yè)程序，人們研制出了油中氣體自動分析裝置，即將常規(guī)色譜分析儀的脫氣和氣體濃度檢測兩部分置于變壓器安裝現(xiàn)場，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)自動化分析，顯然，這種油色譜自動化分析裝置的功能與常規(guī)色譜分析法相仿，結(jié)構(gòu)上未發(fā)生根本變革，僅是作業(yè)程序上實(shí)現(xiàn)了自動。

　?。?）人們不得不研究在原理結(jié)構(gòu)上有所變革創(chuàng)新的在線監(jiān)測裝置。在變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置的研究中，人們首先想到的是在油氣分離上作變革，為此采用由僅使氣體分子通過的高分子透氣膜組成油氣分離單元，從而不僅大大簡化了油中氣體自動分析裝置的結(jié)構(gòu)，而且實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測。

　?。?）氣體檢測單元上作出變革，不用復(fù)雜的色譜儀，而用氣敏傳感器對分離氣體檢測。由于氣敏傳感器的敏感度與所添加的貴重金屬有關(guān)，工藝上還很難做到一種氣敏傳感器對多種氣體都具有相同的敏感度，因此，人們研究成功的在線監(jiān)測裝置是監(jiān)測變壓器油中的氫氣量。

　　二、變壓器在線監(jiān)測研究發(fā)展趨勢及研究方向

　　1.儀器上：發(fā)展了光學(xué)器件如分紅氣體分析器，紅外氣體分析器的特點(diǎn)是能測量多種氣體含量。測量范圍寬，靈敏度高高，響應(yīng)快，選擇性良好可靠性高，壽命長，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)分析和自動控制。紅外氣體分析器的工作原理基于吸光度定律（I.amhert-Beer定律），從物理特征上可以劃分為不分光型、分光型、傅立葉紅外（FTIR，F(xiàn)ourier Transform InfraRed）型以及基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS Micro-Electro-Mechanical System）技術(shù)的微型紅外氣體分析器。分光型紅外氣體分析器是利用分光系統(tǒng)從光源發(fā)出的連續(xù)紅外譜中分出單色光，使通過介質(zhì)層的紅外線波長與被測組分的特征吸收光譜相吻合而進(jìn)行測定的。

　　2.理論工具上：模糊理論，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)及灰色理論在DGA的分析中都有應(yīng)用。

　　三、結(jié)語

　　變壓器作為發(fā)變電系統(tǒng)中重要設(shè)備，安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)的必要性已漸漸成為電力行業(yè)的共識，電力變壓器的工作效率代表了電力部門的財政收益，變壓器的在線監(jiān)測提高了運(yùn)行的可靠性，延緩了維護(hù)費(fèi)用的投入，延長了檢修周期和變壓器壽命，由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益是非?？捎^的。