浅谈变压器油中溶解气体检测技术现状与展望

摘要：变压器运行过程中其内部油中溶解气体的多少会严重影响到变压器设备的安全运行。因此，做好变压器油中溶解气体检测工作就显得十分重要了。变压器油中溶解气体检测技术是保证变压器稳定运行的主要手段之一，本文主要结合实际情况，就变压器油中溶解气体检测技术应用现状进行了分析，然后提出了变压器油中溶解气体检测技术的展望，希望通过本次研究对更高提升检测质量有一定助益。

1变压器油中溶解气体检测技术现状分析

1.1油气分离技术应用现状

首先，高分子聚合物分离法。选择使用仅仅能够使高分子通过的特殊材料为油气分离的主要结构实现油气的有效分离。这种分离技术不仅大大简化了油气分离结构，而且也方面对分离的整个过程进行动态监测。目前，在油气分离过程中，应用比较广泛的高分通透性材料主要有四氟乙烯、聚酸亚胺、聚芳杂环膜等材料。不同的高分子材料具有自身独特的选择性，其油气分离系数也存在较大的差异性。其中分离性能最好的四乙烯高分子材料，这种高分子材料不仅具备良好的机械性能，而且耐腐蚀、耐高温比较强。高分子聚合分离方法是一种应用前景十分广阔的方法之一；其次，真空脱离法。应用这种分离方法的分离效率通常比较高，这项技术主要利用电机带动波纹管不断进行压缩，多次对变压器油进行真空处理，逐渐将变压器油中溶解的气体分离出来，然后利用气泡法将残留在波纹管上的变压器油排出。利用该种技术能够取得比较好的检测效果，但是在每次操作过程中都需要抽取一定量的变压器油，如果波纹管内的油不能及时排空，会对下一次采集油样造成污染。此外，真空度也是影响检测效率的重要因素；最后，采用置换手段脱气。其工作的主要原理是应用不同的吹气方式，将溶解在变压器油中的气体置换出来，从而保证变压器油面上的气体浓度和变压器油中的气体浓度达到动态平衡。这种方法有其自身的缺陷，因为不能循环取样，因此，在每次分析完毕后，必须将变压器油清理干净。

1.2变压器油中溶解气体分析法发展

首先，气相色谱法。在电气设备检测过程中，气相色谱法已经有了比较广泛的应用，利用气象色谱法分析和诊断变压器内部的绝缘情况已经有了比较丰富的工作经验。

利用气相色谱法对变压器油中溶解气体进行分析及时电力系统需要定期检测的项目，是重要的实验性检查项目。气相色谱法应用到变压器油气体检测中具有简单可靠，易操作的特点；其次，电子检测法。该种方法的应用主要是基于多种传感技术和信息技术的高效融合。在测试过程中利用气体传感复杂的交叉敏感特点，针对变压器油中溶解气体的实际情况，有选择的将多种传感器组合在一起，组成一个综合的传感器阵列。然后积极应用模式识别技术能够对气体的种类进行全方位的辨别。电子检测法可以实现对变压器油中溶解气体的定性定量检测。一般情况下，在应用这项技术进行在线监测过程中，要处理好整个测试系统气体灵敏度、精确度和数据重复性等问题；最后，光谱分析法。进入新世纪以来，随着光学技术和光学元件分辨率不断提升，光学技术逐渐被应用到变压器油中溶解气体检测过程中。光学技术具有很强的适用性，其应用范围广，测试面大，灵敏和精确度十分高，反应速度快，能够极大地解决检测时间，可以实现对变压器油中溶解气体的连续性分析和自动化控制。

1.3故障诊断方法应用现状分析

首先，人工神经网络技术。人工神经网络技术具有很强的分类性和推理性，能够很好的解决故障诊断过程中多种问题。在应用这项技术过程中，系统判别能力的高低主要取决于网络模型的建设情况。人工神经网络技术模型结构通常比较简单，在计算过程中是不需要过多考虑其他因素，应用简单方便；其次，模糊技术的应用。最近几年，电力系统逐渐向着复杂化和多样化方向发展，这就对变压器安全运行提出了更高的要求，变压器出现故障的原因、结论和证据常常都不是很充分，在对变压器故障进行诊断过程中很难第一时间确定故障原因。在变压器油中溶解的气体种类、比例、浓度大小都会对最终的检测结果产生深远影响，而应用模糊技术从整体方面去反应变压器故障原因之间的不确定性，从而从整体上对故障原因进行全面判断，有效的避免了故障诊断过程中的多种不确定因素的影响。

2变压器油中溶解气体检测技术展望

首先，高分子材料进一步发展。最近几年，很多国家开始积极尝试使用中空纤维等高分子聚合物对变压器油中溶解气体进行分离，取得了不错的测试效果，中空纤维聚合物一般是由数千根中空纤维组成，每一根中空纤维都是由高分子聚合物做成，相对于一般的薄膜来说，中空纤维和变压器油的接触面积更大，分离时间大大缩短，油气平衡时间能够缩短到小时内完成。但是应用这种材料必须在外侧配制一个加油泵，保证变压器油持续不断的流过中空纤维膜表面。目前该项技术还处于研发阶段，应用这项技术的成本比较高，但在未来有着广阔的应用价值；其次，故障诊断技术进一步发展。在对变压器故障进行诊断过程中，会有更多的智能技术应用其中。基于变压器油中溶解气体的故障诊断粗糙集理论是一项比较新颖的计算方法，这种计算方法能够更好的处理故障诊断过程中不精确、不一致、不完整等多种定性、定量不确定信息，能够从知识表达空间进行简化处理。同时，这项技术在应用过程中，通过不断丰富训练样本，修正决策中的不合理之处，通过自我不断完善，提高最终的诊断效果；最后，变压器油中溶解气体检测技术在未来可以和变电站的其他自动化技术有效融合在一起。变压器油中溶解气体在线监测技术会得到进一步的推广和应用，这个体系还可能会成为未来数字化一次设备和自动化二次设备信息采集、数据信息传递以及各种信息共享中间媒介和沟通桥梁。

3结语

总之，变压器在运行过程中能否保证安全可靠，直接影响到整个电网系统运行的安全性、稳定性和经济型。对于电力系统中大型的油浸变压器来说，其内部的原油和绝缘材料会在使用过程中逐渐氧化和老化，在电能和热能的共同作用下，变压器油会被分解成很多低分子量的有机物气体。随着变压器油中的气体溶解量越来越多，在变压器过热或者出现放电现象过程中，就会加快这些气体产生的速度，导致变压器运行出现严重的故障。变压器故障类型和变压器油中溶解气体的含量多少和种类有着密切的联系，因此，采取必要技术型措施分析透彻变压器油中气体的含量和种类，对尽早发现变压器中存在的潜在故障，及时处理故障有着很大的帮助。