在线监测及红外诊断在变压器故障分析中的应用_技术

在线监测及红外诊断在变压器故障分析中的应用

摘要
随着电力建设的大力发展，电网容量和电压等级也随之增长，而作为电网中输变电的重要设备变压器，从设计到制作都发生了较大的变化。本文对目前大型变压器的制作和发展进行了介绍，以及运行中变压器出现故障的分析，同时结合相关的知识，提出了大型变压器在运行中利用油色谱在线监测以及红外成像技术进行故障诊断的综合措施。

关键词：变压器在线监测红外成像故障诊断
Abstrct：With the development of the construct of electric power, followed the capacity and voltage rank of the system are increasing, the design and produce of the transformer have changed very largely. Combine with the relaTIve knowledge, this paper have introduced the produce and development of the large transformer, it put forward the integrate measures to diagnosTIc the failure of the transformer by using on-line system and infrared-photo.
Keyword: Transformer On-line system Infrared-photo Failure-diagnosTIc

1 引言
随着国民经济的不断增长，我国的电力行业近几年得到迅猛发展，仅广东省的用电需求量同比2000年增加了一倍多，而目前广东省总的装机容量不足40000 MW，还从三峡、云贵地区输入近8000 MW的电力容量，但仍存在近7000 MW的空缺，特别是夏季缺电高峰期拉闸限电时有发生，严重影响了国民经济的持续发展和人民生活的繁荣稳定。预计到2020年，广东省装机容量还要净增80000 MW，到时整个电网的容量和电压等级将会大幅提升。目前国内已经形成了以500 kV超高压线路为主干的电力传输网络，一些电力发达地区已经开始采用750 kV和1000 kV以上等级的特高压线路，作为输变电的重要设备—变压器的安全运行就显得非常的重要，它将直接影响到整个电力事业的发展方向和电力建设的前途。

2 大型变压器发展介绍
目前我国变压器企业数量较多，而有能力生产500 kV及以上电压等级的企业却屈指可数，传统国营企业象西变、保变、新疆特变（已收购了沈变）等，同时还有外资企业如东芝、ABB、西门子公司等，一些民营企业得到迅猛发展也逐渐走进这个市场。

2.1 变压器的容量和体积
变压器的电压等级往往随着容量的增加而增加，然而一个比较严重的问题就是其体积和重量也随之增加，不但在设计和制造时困难较大，最主要的是运输受到限制。在我国，由于内陆较多，传统运输主要依靠公路和铁路，一般公路运输受桥梁承重和隧道高度的限制，而铁路运输主要受高度限制，象秦岭段铁路就要求货物限高不超过4.5 m，这刚好是360 MVA左右变压器的极限高度，这就影响到了变压器容量和重量的增加。此外，在高海拔、污秽以及覆冰地区由于外绝缘相对偏低，需要加强绝缘以提高其电压等级，所以其电力发展也受到一定的限制。对于三相变压器而言，由于其同比投资要低于三台单相变压器，在条件满足的情况下，厂家还是主张采用三相变压器。目前，一些工艺相对比较先进的企业象ABB之类公司已经能够生产700 MVA/500 kV的紧凑型变压器，并已成功运输和安装到一些偏远山区。然而对于更大容量和电压等级的变压器目前还多采用单相变压器为主，在一些大型工程中特别是水电行业，已经采用了1000 MVA/1000 kV的单相自耦且中性点有载调压的变压器。

2.2 变压器的结构与制造工艺
变压器在设计中不光要考虑其绝缘强度，同时还要考虑到整个绕组的电位分布、循环油路、散热条件、整体密封性等，所以对于大容量、超高压、特高压变压器来说，其结构要求越简单越好，不但是内部电气部分的布局，还应该包括对器身、附件等设计的考虑。
以常州东芝500 kV变压器为例，如图1所示：