（陕西地方电力（集团）有限公司宝鸡供电分公司陕西宝鸡721000）
摘要：随着社会的发展，我国的电力工程的发展也突飞猛进。变压器在电力系统中主要实现电能的分配、电压的转化以及转移的作用。因为变压器长期处于运行状态，所以无法避免故障的出现，导致变压器出现故障的原因很多，如变压器在安装、检修、维护过程中，未严格按照规范要求操作，自然灾害，变压器长期运行使材质逐渐劣化等均会导致变压器出现故障。因为故障无法避免，所以对变压器故障实现早期监测及准确诊断非常重要。
关键词：大数据；电力变压器；智能在线监测方法研究
引言
近阶段，世界上很多国家都推出了在线监测设备，但是都还存在一些缺陷，例如购置费用较高、检测设备灵敏度较低、实验过程耗时较长等，运行过程中的变压器很难实现实时监测，容易积累误差。因此本文分析了几种可溶气体在变压器油中的检测过程，根据实验与理论，得到了上述检测设备的组成结构，并分析了处理、分离、控制、检测气体的方法。
1研究在线监测装置的核心技术
1.1油气分离单元的原理
变压器油是由碳氢化合物组成的，一旦变压器发生故障，就会在故障部位周围产生故障气体，故障越严重的地方，故障气体的成分越复杂。不同的外部条件下会产生不同的动态平衡，此时合理分离混合气体十分重要。在此过程中，高分子膜的选择，也是十分关键的，实际操作中，常常会使用渗透系数较大的高分子膜。生产过程中，使用的油气检测设备分为分离气体部位和检测气体部位。分离部位使用的膜标准是Ｆ４６，使用的不锈钢板是孔径与厚度均为２ｍｍ的多孔型。传感器室与气室是以隔离状态待机的，大气与传感器室是连通状态，气敏元件是长期带电的，确保设备能够正常工作。若要检测气室中的气体，就要将气室和传感器室连通，隔绝大气，为了使检测过程具有定时性，需要定时开闭电磁阀。
1.2气体检测单元的原理
空气泵投入使用时，油中气体和气室处于动态平衡，气体流通路径与测量管中的温度通过控制恒温箱达到最适。在色谱柱中，气体接触传感头的顺序为Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ６，辅助电路放大之后，会以电信号的形式输出。气体传感单元在检测过程中，灵敏度均比较高，但还是会因为气体特性的原因，出现交叉敏感的问题。从以往的研究结果中发现，解决上述问题仅仅改善单个传感器的选择性能是远远不够的，提高气体传感器的阵列技术才是最现实的解决措施。
2在线油色谱监测装置的工作流程
通过之前变压器在线油色谱监测装置在电网系统的实际应用可以表明，变压器在线油色谱监测装置在变压器的实时监控和故障检测方面可以起到很大的作用。近几年来由于检测器技术、电气自动化技术及色谱柱技术得到了发展，所以变压器在线油色谱监测装置也更加的敏捷和准确。在检测过程中自动化程度有所提高，使得人力更加进一步的解放出来，最显而易见的就是由数据处理器取代人工来确定基线。变压器油色谱在线监测的基本流程是：首先通过变压器放油阀排出油，之后采集样本利用油气分离技术将气体与液体分开，然后利用混合气体分离技术将各种气体分隔开来，将各种气体导入传感单元，通过传感器等各种部件的作用输出响应浓度及含量的信号，然后输出的信号再通过转换，在存储控制模块作用下由通讯模块将数据上传至主控计算机，从而实现人机交互、专家诊断、数据处理、故障诊断、数据存储及历史数据查询等功能，从而实现对变压器的各种数据进行实时监控，使我们充分掌控变压器的运行状况。变压器油色谱在线监测装置有以下几种特征：①油气分离效率高且较为精准，这样可以使得样品分离的气体在组成成分的检测上更加准确。②变压器油色谱在线监测装置其数据处理更加的智能化、便捷化及自动化，提高了样品中气体检测的水平。③变压器油色谱在线监测装置能够适应较为恶劣的检测环境，这样可以确保变压器油色谱在线监测装置在不同检测环境下检测结果的稳定性。
3检测方法分析研究
3.1变压器铁芯多点接地的在线监测
由于寄生电容存在耦合作用，变压器运行中的带电绕组的铁芯对地，悬浮电位由此产生，这种情况下，当两点之间的电位差达到一定高度，就会产生放电。为了解决这一问题，在监测过程中可以将铁芯与外壳连接到一起，这样一来，如果铁芯或其他金属构件出现了接地的现象，各个地点之间的回路就会自动闭合，从而产生大量的环流，进而导致油分解的现象。因为绝缘性能的下降，铁芯被烧坏的几率大大增加，事故发生率也随之提高。由此可见，对变压器铁芯及夹件进行在线监测至关重要，目的在于观察接地电流变化。安装变压器铁芯接地电流监测装置，对电流互感器信号进行检测，再将数据传输到后台分析，最后做出正确的故障判断。
3.2基于大数据、多种原理的变压器智能在线监测方法
近年来，基于变压器故障类型采用局部放电、油色谱分析、铁芯接地检测等原理研制了各种在线监测系统，部分监测系统已经应用于生产现场，取得了良好的效果和经济效益。但采用多种监测装置对于同一台变压器进行在线监测存在现场空间占用过大、部分设备重复设置问题。本文提出的基于大数据的电力变压器智能在线监测方法，通过对各监测装置进行模块化设计，并依托现有的EMS系统、监控系统、继电保护及故障信息子站系统采集的变压器运行负载趋势及其他电气数据，智能采集变压器的多种状态信息，依据大数据及专家系统，对获取的海量和井喷式数据，进行抽取、集成、比对、分析，实现对变压器的故障诊断和状态评估。
3.3变压器局部放电的在线监测。
局部放电是指由于电场分布不均匀，局部电场过高，导致绝缘介质中局部范围内的电气放电或击穿现象。局部放电逐渐发展会导致绝缘系统失效。对局部放电进行有效的在线监测，对于保障电力变压器的安全稳定运行具有重要的意义。变压器在运行条件下发生局部放电时，会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光、局部过热，油中放电还将分解出气体，产生能量损耗等（1）脉冲电流法。脉冲电流监测法是通过监测阻抗来监测变压器套管末屏接地线、外壳接地线、铁芯接地线及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流而获得视在放电量等局放特征量。（2）超声波法。超声传感器固定在变压器外壳上，利用压电晶体作为声电换能器，将变压器内部局部放电产生的超声脉冲信号转换成电信号，放大后传送至监测系。
结语
变压器油色谱在线监测系统是在智能化电网以及状态检修技术的平台上发展起来的，它在电力输送中的应用，为变压器的高效稳定运行提供了有力的保障。随着科学技术的不断发展，变压器油色谱在线监测技术也在持续发展和完善。它的应用使得供电公司更加的高效、经济运行，从而让人们用电更加快捷方便，进而促进社会和经济发展，由此可知这一技术未来应用前景一定更加广泛。
参考文献：
[1]严璋.电气绝缘在线检测技术[M].北京：水利电力出版社，2018.
[2]王维，王秋鹏.变压器油中溶解气体色谱在线监测[J].中国科技纵横，2016（7）：196~197+199.