鲁中南大学曾敏辉危韧勇栏目编辑/罗斌9岸遇大众黑f 0前言根据对电网事故的统计分析，我国有近1/3的电网事故的直接起因是设备故障所造成的，而电力变压器是电力系统的主要设备之一，可见保证变压器的安全运行在电力系统中占有极其重要的地位。
一般单一变压器绝缘状态监测参量为以下三个：（1）高、中、低压侧套管绝缘介损值；（3）油中H2、CO、CH4、C2H4、C2H2、C2H6六种溶解气体及总烃含量；（3）局部放电量。
1变压器绝缘状态监测技术分析1.1介质损耗角监测介质损耗角！是电容型设备绝缘在线监测的重要内容之一。长期以来，介质损耗角的tan！值测量是通过西林电桥实现的，但它的测试程序复杂，操作工作量大，测量时间长，自动化水平低，易受人为因素的影响，这些都限制了西林在电力系统中的应用。！的定义如下，流过电容型设备的电流i比绝缘两端的电压u超前一个相角"则！=/（3-"）。因电容型设备！通常约为0.001>0.03，使"趋近于/3，故对测量！的准确度提出了较高要求。
1.1.1直接测量法在时域中通过脉冲计数才测量正弦电流、电压由负变正过零点的时差AT，再换算为I超前u的相位差"进而算得8.己知正弦波的周期T=1/f，在测得过零点时差AT后，可知：该方法主要依靠硬件装置来实现计算，两个检测通道本身存在相位差，过零比较器的失调电压，电源谐波等都会导致测量误差，所以必须采用相应措施消除干扰。
1.1.3傅立叶分析法在频率的波动时，使采样频率无法准确地保持为系统频率的整数倍，这种非整周期采样会造成栅栏效应和频谱泄漏现象，以及电网中存在的高次谐波都会给介质损耗角的测量带来误差。而现在的tan！仅为千分之几，可见频率波动引起的介质损耗角测量误差很大，针对这一问题的解决方法有：（1）采用跟踪电力系统频率变化然后反馈调整采样频率的方法。该方法要依靠锁相环技术，较为复杂。
（3）米用加窗插值方法。以Hanning窗说明加权差值FFT算法原理：一个具有各次谐波的周期信号可表示为：当采样频率为系统频率的非整数倍时，可表示为=（+ i）f/N，其中f/N为频率分辨率，为整数，\为小数。
正交法测量原理叙述如下：设在一个周期内采样点数为N，对二者分别进行傅立叶级数展开可得：所以，电流基波幅值为=V"+E，电流基波初相角为值得注意的是，正交性仅在fs和f满足整数倍时才成立，所以电流和二次侧电压必须同步采样。
1.1.4高阶正弦拟合算法假设信号仍以（3）式表示，采样后得N点离散序列，尤为采样频率。fs为满足采样定理，可采用滤波方法将谐波限制在m次内。
离散傅立叶变换后求取电压和电流信号参数作为迭代初值，对采样数据采用最小二乘法进行非线性拟合计算。该算法较好地解决了采样频率与电网频率不同步的问题，但编程运算量大，迭代次数多，在强噪声干扰下，误差较大，需采取多次测量输出平均值的方法减小误差。
油中溶解气体监测常规的油色谱分析法是离线操作，存在一系列不足之处：从取油样到实验室分析，作业程序复杂，可能存在较大的人为误差。检测周期长，不能及时发现潜伏性故障和有效的跟踪发展趋势。
现在采用一种气体渗透膜，从变压器绝缘油中脱出溶解气体。气体平衡后，采用传感器测量气体浓度，由亨利定律可得到气体浓度：C―脱气后给定种类的气体浓度Cg――溶解在油中的该类气体的浓度M――平衡常数（奥斯瓦尔德常数）一种简单方法――特征气体法，只须测量出氢气浓度，因为一旦有故障就伴随有氢气产生，而且其浓度又是故障严重程度的尺度。另外，氢气量的变化速度还可进一步判断故障发展的快慢。
所采集的数据经处理后，通过串行通信传给主控室的计算机，主控计算机算出特征气体（通常是以下6种特征气体H2、C0、CH4、C2H2、C2H4、C2H6）含量，然后使用三比值法、四比值法、气体诺谟图法和CIGRE推荐的方法对各次采样数据进行分析及故障诊断。
1.3变压器局部放电监测变压器内部产生的局部放电参数的测试，可获得局部绝缘的信息，放电的强弱可用来评定绝缘缺陷或劣化程度，所以局部放电也是变压器绝缘状态监测的一项重要指标。目前，国内外研究最多、应用最广泛的是超声波定位法和电脉冲检测法。
超声波定位法是根据局部放电产生的超声波传播的方向和时间来确定放电位置。通常采用压电传感器，固定在变压器油箱壁上，选用的频率范围70>150kHz，目的是为了避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。由于超声法受电气干扰小，能定性地判断局部放电信号的有无，所以它在局部放电定位上广泛应用。
本文关键字：电力变压器 变频器基础，变频技术 - 变频器基础
