油色谱在线监测装置在换流站中的应用及运维管理.pdfVIP

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

油色谱在线监测装置在换流站中的应用

及运维管理

摘要：电力系统经过多年的发展，已经实现超远距离的输电，但是长距离输

电最好是采用超高压或特高压的直流电，因此换流站是这个输电系统中必不可少

的环节。换流变压器是换流站的主要设备之一，它的安全高效运行才能确保整个

输电系统的稳定性和经济效益。对换流变压器进行定期维护管理，实时监测其运

行状态，及时发现换流变压器隐藏故障，根据设备运行情况来判断设备合适的检

修时机，这样既能够保证换流变压器的安全高效运行，也避免事故的发生。油色

谱在线监测能够实时连续的监控设备的运行，它对换流变压器的运行，制定有效

的检修方案都有重要的现实意义。

关键词：换流站；有色谱在线监测装置；应用；运维管理

1油色谱在线监测原理

变压器油色谱在线监测系统是指在不影响变压器运行的条件下，对其安全运

行状况进行连续或定时自动监测的系统。变压器油色谱在线监测系统主要分为单

组分、多组分气体在线监测两大类，目前使用较多的是多组分气体在线监测。

1.1系统组成

变压器油色谱在线监测系统由在线色谱监测柜（内带10L载气钢瓶）、后台

监控主机、油色谱在线分析及故障诊断专家系统软件、变压器阀门接口组件以及

不锈钢油管几部分组成；主要包含了气体采集模块、气体分离模块、气体检测及

数据采集模块、图谱分析模块等。

1.2工作原理

气体采集模块实现变压器油气分离的功能。在气体分离模块中，气体流经色

谱柱后实现多种气体的分离，分离后的气体在色谱检测系统中实现由化学信号到

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

电信号的转变。气体信号由数据采集模块采集后通过通讯口上传给后台监控系统，

该系统能进行色谱图的分析计算，并根据集体标定数据自动计算出每种气体的浓

度值。故障诊断系统根据气体浓度值，用软件系统内的变压器故障诊断算法自动

诊断出变压器运行状态，如发现异常，系统能诊断出变压器内部故障类型并给出

维修建议。其工作流程如图1。

图1油色谱在线监测系统工作流程图

2换流站中油色谱在线监测装置的应用情况

油色谱在线监测装置是一个不对换流站产生影响，却能够对换流站的安全运

行状况进行实时监控的系统。油色谱在线监测装置主要由在线油色谱监测柜、后

台监控主机以及在线分析三大部分组成。通过气体采集模块产生油气分离的效果，

分离出的气体在油色谱检测系统中转化为电信号，从而实现对换流站的在线分析。

在现实中，油色谱在线监测装置的应用主要有以下几点：

2.1对数据的分析

不同的气体产生代表换流站的问题也不同。针对这一情况，主要将其归类为

三大类：

第一类就是过热性问题。过热性问题产生的原因主要是换流站中变压器的设

备绝缘性能变差，含于绝缘材料中的油等被分裂分解，使得绝缘功能大大下降，

传导热效应的功能大大减弱，从而产生过热性问题。而这些问题使得CO和CO2

都得以产生。监测这两种气体的产生就能够得知换流站是否为过热性问题。

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

第二类就是放电性问题。引起放电性问题的主要原因就是换流站中的变压器

在运行的过程中，其设备内部由于产生电效应导致绝缘功能变差。根据不同的电

效应强度，能够将其归类为三类，分别是高能放电、低能量放电以及局部放电。

由于电效应的产生，导致乙炔、氢气等气体作为