电力变压器在电力系统中发挥着重要作用,随着工业生产的大力发展,大量的电力变压器投入电力系统中运行,特别是近年来核电产业的蓬勃发展,使得电力变压器的容量需求越来越大。电力变压器长期运行,难免会出现各种问题,一旦电力变压器出现故障,轻则导致变压器暂停运行,重则导致电力变压器损毁,甚至出现大面积停电,致使工业生产停滞,造成严重的经济损失。电力变压器的故障通常是由小问题逐渐发展成为大问题,变压器在故障早期即表现出一些特征,如若能够及时发现故障特征,在变压器故障早期就解决相关问题,则能很好地保障电力变压器的正常工作,避免事故发生和经济损失。电力变压器的故障监测主要通过对变压器油的检测来完成。本文首先分析了电力变压器中变压器油的基本特性,变压器油中的气体组分是分析变压器故障状态的主要特征量,分析了变压器油中气体来源。接着介绍了电力变压器的内部典型故障,分析了电力变压器内部故障与变压器油中气体的关系,给出电力变压器不同的故障类型产生的主要气体和次要气体组分。接着介绍了电力变压器的单组分气体、多组分气体和气体与微水联合三种在线监测技术,总结了气象色谱法、传感器阵列法、傅里叶变换红外光谱法和光声光谱法在电力变压器多组分气体在线监测技术中的应用。然后给出了基于三比值法的变压器故障诊断方法,通过人工取样获得变压器油样,利用气象色谱仪分析油样,采用三比值法判断变压器故障。在此基础上,分析了电力变压器在线监测系统的具体功能,完成了基于TMS320F28335控制器的变压器在线监测系统的软硬件设计。通过模拟实验,对比了在线监测装置的测量结果与Agilent 7890A气相色谱仪的测量结果,并比较了在线监测装置计算出的各组三比值编码与由Agilent 7890A气相色谱仪测得的数据计算而来的三比值编码,验证了在线监测装置测量结果的可靠性。