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摘 要：本文介绍了在线监测技术在变压器中的应用，着重介绍基于油色谱技术的变压器诊断功能。根据GB/T 7252（IEC60599）中的改良三比值法、Duval三角形法、立方体图示法和TD图示法分析变压器的油色谱数据，诊断变压器工作状态。
关键词：变压器 油色谱数据 监测诊断
0 引言
伴随“十二五”国家电网发展具体目标的逐步实现，国家电网公司提出以全面建设坚强智能电网、加快建设“三集五大”体系为战略重点，推动公司和电网创新发展、集约发展、安全发展，初步建成世界一流电网。电力变压器不仅属于电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列，而且是导致电力系统事故最多的设备之一，它的故障可能会导致局部、乃至大部分电网的瘫痪。因此对变压器的在线监测与诊断显得尤为重要，本文介绍油色谱技术的变压器诊断方法。
1 变压器油色谱技术诊断方法的原理
油浸电力变压器中主要绝缘材料是变压器油和绝缘油纸。变压器内部故障都伴随着局部过热和局部放电的现象，使油或纸或油和纸分解产生C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO和CO2等气体。发热和放电的严重程度不同，所產生的气体种类、油中溶解气体的浓度、各种气体的比例关系也不相同。因此，对油中溶解的气体进行气相色谱分析便可发现变压器内部的发热和放电性故障。变压器油色谱诊断故障常用的方法有三比值法、立体图示法、Duval三角法、TD图示法。
2变压器油色谱技术诊断方法具体介绍
2.1三比值法
三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组合含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；根据表1的编码规则和表2的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。（表1、表2）
2.2 Duval三角法
Duval三角法原理：以C2H2、C2H4、CH4的体积在三者之中的所占百分比率作为等边三角形三条边的度量，划分故障空间。其中D1-低能放电；D2-高能放电；T1-热故障（t<300℃）；T2-热故障（300℃700℃）；D+T-高能放电+热故障。
2.3立方体法
立方图原理：以IEC三比值为依据，建立立体空间。XYZ三个坐标为：C2H2/C2H4，CH4/H2，C2H4/C2H6。根据故障判定条件，可以确定每种故障对应的比值上下限，这三对上下限围成的长方体表示故障对应的比值范围。比值的坐标，0～0.1之间，采用普通坐标，0.1之后采用log求值换算。
4 结语
本文针对变压器油中溶解气体的诊断方法进行了说明，同时进行了软件模拟故障分析。
分析结果显示了变压器油中溶解气体的诊断需要多种方法的互相配合，以更加准确的定位变压器的溶解气体状态。
参考文献：
[1] 尚丽平，曹铁泽，刘先勇，周方洁；变压器油中溶解气体在线色谱监测综述[J]；变压器；2004年08期
[2] 刘先勇，胡劲松，周方洁，李红雷；变压器油中气体在线监测系统试验平台的研制[J]；变压器；2004年10期
[3] 赵杰，潘勇斌，李红雷，肖登明；新型变压器油色谱在线监测系统的研制[J]；高电压技术；2000年06期
[4] 叶品勇；基于油中溶解气体分析的变压器故障预测[D]；南京理工大学；2007年
[5] 张允；基于神经网络的变压器油色谱在线监测与故障诊断系统研究[D]；吉林大学；2004年
[6] 曹铁泽；变压器油中溶解气体色谱在线监测系统关键技术研究[D]；燕山大学；2004年
[7] 黄伟；变压器油中溶解气体在线监测系统及其故障诊断方法研究[D]；湖南大学；2005年
[8] Saha T K. Review of Modern Diagnostic Techniques for Assessing Insulation Condition in Aged Transformers.IEEE Trasac. On Dielectrics and Electrical Insulation，2003，10（5）.
[9] H.Kawada，M，Honda，T.Inoue，et al.Partial discharge automatic monitor for oil-filled power transformer.IEEE Trans.on PAS，1984，103（2）.
[10] R.Dorr，et al.On-line transformer monitoring detection of partial discharge in HF measurements using FFT and time domain filters.Proc.of the 12th ISH，2001，08.
[11] Malewski R，Douville J，Belanger G..Insulation diagnostic system for HV power transformers in service.CIGRE，1986，12-01.
[12] Black I A.A pulse discrimination system for discharge detection in electrical noise environments.2nd ISH，Zurich，1975.
[13] Sher Zaman Khan，Zhu Deheng，Jin Xianhe，Tan Kexiong.A new adaptive technique for on-line partial discharge monitoring.IEEE Trans.on DEI，1995，2（4）.
关键词：变压器 油色谱数据 监测诊断
0 引言
伴随“十二五”国家电网发展具体目标的逐步实现，国家电网公司提出以全面建设坚强智能电网、加快建设“三集五大”体系为战略重点，推动公司和电网创新发展、集约发展、安全发展，初步建成世界一流电网。电力变压器不仅属于电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列，而且是导致电力系统事故最多的设备之一，它的故障可能会导致局部、乃至大部分电网的瘫痪。因此对变压器的在线监测与诊断显得尤为重要，本文介绍油色谱技术的变压器诊断方法。
1 变压器油色谱技术诊断方法的原理
油浸电力变压器中主要绝缘材料是变压器油和绝缘油纸。变压器内部故障都伴随着局部过热和局部放电的现象，使油或纸或油和纸分解产生C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO和CO2等气体。发热和放电的严重程度不同，所產生的气体种类、油中溶解气体的浓度、各种气体的比例关系也不相同。因此，对油中溶解的气体进行气相色谱分析便可发现变压器内部的发热和放电性故障。变压器油色谱诊断故障常用的方法有三比值法、立体图示法、Duval三角法、TD图示法。
2变压器油色谱技术诊断方法具体介绍
2.1三比值法
三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组合含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；根据表1的编码规则和表2的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。（表1、表2）
2.2 Duval三角法
Duval三角法原理：以C2H2、C2H4、CH4的体积在三者之中的所占百分比率作为等边三角形三条边的度量，划分故障空间。其中D1-低能放电；D2-高能放电；T1-热故障（t<300℃）；T2-热故障（300℃
2.3立方体法
立方图原理：以IEC三比值为依据，建立立体空间。XYZ三个坐标为：C2H2/C2H4，CH4/H2，C2H4/C2H6。根据故障判定条件，可以确定每种故障对应的比值上下限，这三对上下限围成的长方体表示故障对应的比值范围。比值的坐标，0～0.1之间，采用普通坐标，0.1之后采用log求值换算。
4 结语
本文针对变压器油中溶解气体的诊断方法进行了说明，同时进行了软件模拟故障分析。
分析结果显示了变压器油中溶解气体的诊断需要多种方法的互相配合，以更加准确的定位变压器的溶解气体状态。
参考文献：
[1] 尚丽平，曹铁泽，刘先勇，周方洁；变压器油中溶解气体在线色谱监测综述[J]；变压器；2004年08期
[2] 刘先勇，胡劲松，周方洁，李红雷；变压器油中气体在线监测系统试验平台的研制[J]；变压器；2004年10期
[3] 赵杰，潘勇斌，李红雷，肖登明；新型变压器油色谱在线监测系统的研制[J]；高电压技术；2000年06期
[4] 叶品勇；基于油中溶解气体分析的变压器故障预测[D]；南京理工大学；2007年
[5] 张允；基于神经网络的变压器油色谱在线监测与故障诊断系统研究[D]；吉林大学；2004年
[6] 曹铁泽；变压器油中溶解气体色谱在线监测系统关键技术研究[D]；燕山大学；2004年
[7] 黄伟；变压器油中溶解气体在线监测系统及其故障诊断方法研究[D]；湖南大学；2005年
[8] Saha T K. Review of Modern Diagnostic Techniques for Assessing Insulation Condition in Aged Transformers.IEEE Trasac. On Dielectrics and Electrical Insulation，2003，10（5）.
[9] H.Kawada，M，Honda，T.Inoue，et al.Partial discharge automatic monitor for oil-filled power transformer.IEEE Trans.on PAS，1984，103（2）.
[10] R.Dorr，et al.On-line transformer monitoring detection of partial discharge in HF measurements using FFT and time domain filters.Proc.of the 12th ISH，2001，08.
[11] Malewski R，Douville J，Belanger G..Insulation diagnostic system for HV power transformers in service.CIGRE，1986，12-01.
[12] Black I A.A pulse discrimination system for discharge detection in electrical noise environments.2nd ISH，Zurich，1975.
[13] Sher Zaman Khan，Zhu Deheng，Jin Xianhe，Tan Kexiong.A new adaptive technique for on-line partial discharge monitoring.IEEE Trans.on DEI，1995，2（4）.