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【摘 要】为保证电力系统能够为用电客户稳定、优质的提供电能，变压器在线监测技术的运用十分重要。本文通过分析变压器在线监测技术的原理，并针对这些原理对变压器在线监测技术的运用进行了总结和分析。
【关键词】变压器；电力系统；在线监测
变压器是利用电磁感应原理来改变电力电压的装置，随着我国经济发展对能源需求的逐渐加剧，变压器作为保证电力能够安全输送到用电客户的重要设备，保证其平稳运行受到相关领域的普遍关注。物联网时代的到来给变压器在线监测带来了很多新技术，这些技术在变压器监测领域的运用有效的保证了用电客户的用电安全，满足了我国社会和经济发展中对能源的需求。
一、变压器在线监测原理
1、局部放电监测
由于变压器的使用环境和设备原因，局部放电现象会给变压器的绝缘带来不同程度的影响，甚至会击穿绝缘介质从而导致设备故障甚至威胁人员安全。变压器在运行中长期处于工作电压的作用下，随着电压等级的提高，其绝缘体受到的电场强度也不同，由于变压器各部件的绝缘层薄厚不同，因此很容易在绝缘薄弱处发生放电现象。由于变压器是电磁感应设备，因此在变压器放电过程中会产生一定的机械脉冲，在正常情况下这种脉冲波由于能量很小是不容易被人发现的，但通过压电转换器我们能将脉冲波转换为电压信号，从而实现对变压器的局部放电监测。
2、油中溶解气体监测
由于变压器在电磁感应变压过程中会产生热量，为了保证设备的安全运行我们就必须对运行中的变压器进行降温。变压器油正是起到了变压器散热冷却的.作用，不仅如此，变压器油还能起到防止电晕和电弧放电现象的产生。变压器油是石油的一种分馏产物，它的主要成分是烷烃，环烷族饱和烃，芳香族不饱和烃等化合物。当变压器出现故障时，变压器油会在热和电的双重作用下被分解，从而产生氢气、一氧化碳、甲烷和乙烯等气体，我们通过利用气象色谱技术分析变压器油中这些气体的类别和浓度变化就能够判断出变压器的潜在安全隐患，从而实现变压器在线监测和故障分析的目的。
3、介质损耗及泄露电流监测
变压器的介质损耗主要包括磁滞损耗和涡流损耗两个部分，当磁滞损耗现象发生时，由于铁芯内存在“磁滞回线”因此感应电动势和磁化电流间的相位差就发生了变化，从而使变压器损耗加大。涡流损耗通磁滞损耗相同，等效与在变压器上并联一个有功的电流成分，从而增大介质的损耗量。现阶段的介质损耗检测主要有直接测量相位角、谐波分析和相对介质损耗这三种方法。泄露电流主要是由于变压器铁芯和夹件绝缘不良或者出现多点接地时发生的，泄露电流不但会影响变电器的散热效果，还可能会导致绕组烧毁。当前普遍运用的变压器电流监测法有全电流和阻性电流两种方法。
4、SF6气体监测
SF6是法国化学家Moissan和Lebeau于19合成的人造惰性气体，由于其良好的电气绝缘性能及优越的灭弧性能被普遍应用于变压器的绝缘中。一旦变压器发生内部故障会导致SF6气体泄漏，我们通过对变压器的SF6气体监测能够及时发现变压器是否发生故障，并及时对故障变压器进行检修和维护。
5、红外线测温监测
无故障的变压器在正常运行时其向外界散发的热量是规律的，一旦变压器出现了故障，会导致变压器向外部散发热量出现变化，我们通过利用红外线技术监测变压器的温度变化，就能够实现变压器的监测。利用红外线变压器监测，可以实现24小时不间断监测，并将数据上传给远程服务器，实现变压器的远程监测。
二、变压器在线监测技术的运用
1、气象色谱在线监测技术的运用
由于变压器中气体是以多种气体混合存在的，因此我们在进行气体监测时会根据需要及变压器特点选择单组份或多组分气体的在线监测方法。氢气是变压器出现故障时最容易产生的气体，对单组份气体监测主要是监测混合气体中的氢气，我们可以利用把栅极场效应管、催化燃烧型传感器以及电化学氢气传感器实现对氢气的在线监测。而多组分气体的在线监测则经常使用热导式传感器、氢焰离子化传感器以及半导传感器等。
2、红外在线监测技术的运用
红外线是物体在释放热能过程中伴生的一种辐射波，波长范围在0.76～100μm。红外在线监测技术通过利用红外探测器将物体辐射信号转化为电信号，从而根据红外线的功率强度判断变压器内部的热量分布情况。红外线在线监测系统更可以将红外信号还原成热像图来模拟反映变压器内外结构中各部分的热量特点，从而实现对变压器工作温度的在线监控。
通过红外技术和计算机网络技术的综合运用，变压器红外线监测技术能够实现变压器工作的24h实时监测。有着响应速度快、测量范围宽和测量结果直观形象的特点。作为可以实现远程变压器监测的先进监测技术手段，红外线监测法被广泛应用于电力系统的设备监测工作中，并保障了电力系统平稳、安全运营。
3、变压器微水在线监测技术
过去，变压器油微水检测通常采用对变压器油采样，在实验室使用色谱分析法、卡尔?费休试剂法或库仑法对样品进行检测。但这种方法却没有实时监控的能力，只能采用“定期换油”的方式来预防事故的发生，造成了大量的人力、物力和财力的浪费。
目前，在线监测正成为变压器油中微水测量的发展趋势。变压器微水在线监测技术主要有传感器、数据采集系统及数据处理系统组成。传感器多用的是电容传感器，将传感器接受到的信息传送给数据采集系统后，利用电磁谐振技术实现微水量的测量，最后通过数据处理设备进行数据分析。目前我国变压器微水在线监测系统还会运用到温度传感器，以测量干燥环境温度补充温度对纸板介电特性和物力特性的影响，从而消除在检测时测量环境对为水量测量结果的误差，更好的反映出绝缘纸板中的水分含量，以实现变压器监测的准确性。
4、变压器油温在线监测技术
变压器油温过热是影响变压器运行稳定性和使用寿命的重要因素，因此对变压器进行运行中的油温监测对变压器的故障检测和排除十分有效。但由于变压器内部零件复杂，油温测量麻烦，油温监测方法一直处于被忽视的位置。随着科技的发展和物联网技术在电力系统中的应用，变压器的油温监测再一次被国际大电网会议提上了议程，并将其列为变压器在线监测的重点监测手段进行推广和研究。
在传统的变压器油温检测中，通常使用的是间接模拟测量的方法，随着科技和计算机物联网技术的发展，现如今的变压器油温监测系统则是由前端数据采集系统、通信系统、转接器部分、控制电力部分等硬件结合计算机模拟分析软件实现的。虽然现行的变压器油温监测系统不能为变压器能否安全运营提供有效数据，但用户却可以通过变压器油温监测系统的应用对运行中的变压器运行情况做到心中有数，从而保证变压器运营的效率和稳定性。
参考文献：
[2]刘振亚.智能电网技术[M].北京：中国电力出版社..
输变电设备在线监测技术探索论文
引言
随着科技的不断进步，我国正大力推进输变电站的智能化改造，在线监测技术则是实现输变电站智能化的核心。在线监测技术的应用，使得输变电设备运行更加安全可靠，并降低了电能的损失。输变电设备在线监测技术的运用，很大程度上促进了我国电力事业的不断进步。
1、输变电设备在线监测技术现状及特点
当前，能源紧缺日益严峻，对供电要求日渐提高，电力系统面临着巨大的挑战，电网智能化已成为一种必然的选择。西方发达国家都加强智能电网研究，并将其上升至国家战略层面。随着通信技术以及计算机技术的进步，输变电设备状态的监测及诊断技术得到了快速发展，并取得很大的突破。相较而言，我国电网智能化研究晚，但是已取得了很多举世瞩目的成就。例如，高压设备智能化、红外线测温、输变电设备状态监测及诊断评估等已得到了广泛应用。输变电设备在线监测是通过持续供电实现对设备的周期性或连续性地自动监测。它能够在各种工作环境下应用，及时获取高清晰数字照片及视频，通过对输变电设备的监测发出警报，并能对摄像机录像、拍照以及方位的调整等进行远程操控，且具有良好的防雷、防尘以及抗电磁干扰能力。由于它的应用，将我国电网供电安全性提升到更高的层次。
2、主要输变电设备在线监测技术研究
2.1变压器在线监测技术
2.1.1变压器油色谱
在线监测变压器出现不同的故障时，会产生不同的气体。油色谱在线监测的关键就在于油气分离技术以及气体检测技术。其中，油气分离技术主要有动态顶空脱气及渗透膜脱气；而气体检测技术则主要是光声光谱法及气相色谱。油气分离技术的原理是分理出油中溶解的气体，主要包括薄膜脱气法和真空和脱气法，油气分离技术的脱气效率较高，重复性较好，具有较高的灵敏度。气体检测技术是检测装置核心部件，它的性能对于整个检测装置性能具有决定性作用，它是通过对各种气体浓度的测定，判断变压器的内部故障和存在的绝缘问题。
2.1.2变压器局部放电
在线监测变压器局部放电表现为脉冲型火光放电、非脉冲型辉光放电以及亚辉光放电三种。根据变压器局部放电的特征，可以通过脉冲电流法、放电能量检测法、超声波法、射频法等检测方法进行判断。在具体对放电在线监测技术的选取时，应根据要求合理选择。例如，射频检测能够有效提取变压器局部放电的信号，安装也较为方便，测量频率高，但是对于三相变压器，它无法起到检测作用。再如。放电能量检测能够测量其他方法难以相应的亚辉光放电，但是该方法的灵敏度较差。此外，变压器局部放电产生的高频电磁从波特性复杂，可能会受到电压器箱壁及内部结构的影响，所以在具体应用时需要注意该方面的影响。
2.1.3变压器绕组变形
在线监测绕组是变压器内常见的容易产生故障的部件，而大部分绕组故障是由于绕组变形的原因。对绕组变形检测主要采用的方法有频率响应分析、短路电抗测试以及振动信号分析三种。其中，频率响应分析是通过对绕组变形前后产生的电容及电感值的变化进行正弦波扫描，反映绕组情况，它的灵敏度高，抗干扰能力强，重复性好。短路电抗测试是通过空载测试对励磁电流影响的修正，在线求出短路电抗并进行诊断，实现对绕组变形问题的在线监测。振动信号分析则是通过振动传感器对绕组及铁芯运行振动信号进行测量反映其情况。
2.1.4变压器铁心接地电流
在线监测据统计，变压器铁芯问题也是变压器故障中出现非常多的一种情况，而变压器铁心故障中变压器铁心接地又是最为常见的原因。变压器铁心接地存在两种情况，单点接地以及多点接地。接地情况不同，流过接地线电流值也会产生较大的不同，而根据国标，接地线电流值不得超过0.1A。为了及时发现铁心接地故障，可以通过穿心电流传感器监测铁心接地的'电流值。
2.2避雷器在线监测技术
氧化锌避雷器出现故障时多是由于受潮和电阻片的老化，故障通常表现为元件发热。氧化锌避雷器受潮故障初期表现为故障元件发热，严重时非故障元件也会发热，且其发热量要高于故障元件。电阻片老化故障通常表现为普遍的元件发热，电阻片不同程度的老化，其发热程度也不相同。漏电流是避雷器运行情况判断的重要参数，它也是避雷器在线监测的对象，监测方法有阻性电流谐波分析法、总泄漏电流法等。其中谐波分析运用数字化测量技术以及谐波分析技术，测取较准确的阻性电流基波值。
2.3电缆在线监测技术
2.3.1电缆局部放电监测
在工程施工或者生产过程中，交联电力电缆可能会掺入一些杂质或残留一些气泡，而杂质及气泡击穿电压较低，因此在存在杂质或气泡的部位容易产生局部放电。电缆内产生局部放电时，常常伴随一些现象，如产生超声波、电脉冲、电磁波或发光发热等，还会产生一些化学方应出现新的物质以及气压变化。根据这些电缆的局部放电特征，监测中采用的方法有超声波检测法、高频电流检测法以及超高频检测法等。其中，超声波监测法是利用超声波感应器对局部放电现象中产生的超声波监测的方法，它不需和高压电气相连，能够在不断电的情况下实现对电缆的检测，但是该方法声波衰减较大，因而灵敏度较低，抗干扰能力较弱。超高频检测法利用超高频传感器检测由于局部放电而激发的电磁波信号，判断电缆是否出现局部放电问题。该方法能够进行局部定位，且传感器可移动，因此十分适合于在线监测。高频电流法相对而言，较为简单。它仅要对电缆本体及接电线部分进行检测即可。我们可将电缆本体视为一根天线，根据实际检测效果来看，高频电流法在检测时会受到很多干扰，因此，数据处理时需要辨识出电缆局部放电的脉冲。如电缆局部放电，可通过电缆将脉冲电流接地，因此可将高频传感器连接在电缆接地线上，以确定是否产生局部放电。
2.3.2电缆光纤测温
通过对电缆外层温度的监测，计算电缆线芯的温度，能够实现对电缆输电能力进行在线监测的作用。光纤测温的原理是从光纤一端摄入激光脉冲，光脉冲会沿光纤传播，而在光纤每一点进行传播时均会发生反射，而喇曼散射反射光则会反向传播，最后回到入射端。喇曼散射反射光强度与反射点温度是密切相关的，它会携带反射点温度信息。目前常用的光纤测温方法有光纤光栅测温方法以及分布型光纤测温方法。光纤光栅测温是根据光纤材料所具有的光敏特性通过光纤传感器对光纤芯进行温度测定，把宽光谱光经反射作用成为单色光。反射光中心波长与光纤芯的有效折射率相关，而有效折射率则会受到温度的影响，因此对波长的监测就可以判断光纤光栅温度变化情况。分布型光纤测温方法在电缆内部或保护层表面安置光纤，再通过光纤热传感测量电缆表面或表层温度的分布情况，它具有较强的抗干扰能、较高的精度以及较好的兼容性。
3、结束语
当前，我国正处于高速发展的阶段，各行各业都有着巨大的用电需求，供电的安全可靠性是满足用电需求的重要方面。为了确保输变电设备的正常运行，需要通过在线监测技术对其状态进行监测。通过有效的实时监测发现输变电设备中存在的安全故障，并及时解决，从而确保电力运行的稳定。目前，我国在线监测技术仍然有很大的技术提升空间，只有通过不断的技术研发，才能加强在线监测技术在输变电设备中的运用，为输电、用电的安全保驾护航。
参考文献
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[3]冀慧强.输变电设备在线监测技术研究及应用[D].天津大学,.
电器设备在线监测和状态维修技术论文
1、引言
电力供应的可靠性随着时代的发展，在当今的社会环境下被提出了越来越高的要求，随之也逐渐发展壮大的就是国家电力系统。在以往的电力系统使用的是传统的定期停电，用这种办法进行预防性试验，从而保证电网的可靠性运行，很明显现在这种做法并不能满足时代发展的要求。在这种情况下，电气设备在线监测技术随之产生。这种监测设备弥补了以往的不足，这就使得现代电力系统设备需要采用绝缘监测这样的一系列重要手段。本文就论述了在线监测技术的相关运用，以及状态维修技术的推广。通过在线监测和状态维修技术，进一步对电器设备更好的维护，保证电力系统的平稳安全运行。
2、在线监测技术及其应用
通常说的在线监测技术包括了很多方面，电气设备的在线监测就是利用了各种技术，例如传感器技术和计算机技术，除此之外还有电子技术和信号处理以及网络技术等这些科技手段。通过这些手段采集的信号反应的是电气设备的绝缘状况，但是需要保证在设备运行的情况下对信号采集，然后进行分析判断传输数据，进行监测和电力设备运行状态的诊断。这种技术与之前传统的定期停电预防性试验作比较有较大的优势，在线监测使得这些电气设备测试更加真实，这些设备更具可操作性。而且直接测试，不用停电预试，这样可以在设备的运行状态下，直接进行操作方便快捷。这样的方法使得运行效率提高，绝缘缺陷得以及时发现，从而可以容易的对设备绝缘变化趋势有很好的判断。
2.2在线监测发电机的绝缘
如何检测发电机的绝缘？现在监测发电机绝缘状况通常是采用的局部放电的办法，而发电机发生事故概率最高的部分就是在绝缘部分。主要因素就是电气方面的故障因素，所以现今国内外在线监测的主要项目就是研究绝缘。
2.3在线监测变压器的绝缘
什么是变压器的绝缘？局部放电会造成变压器有机绝缘其逐渐老化并最终击穿，所以变压器绝缘监测的重点就是监测局部放电量。现在监测局部放电情况有这样两种办法，一是可以通过脉冲电流法，二是通过超声波探测法。在线监测评估变压器的绝缘状态，主要通过绝缘油中分解气体含量还有局部放电量。而判断变压器的内部故障需要做什么呢？这时候需要检测h2、c2h2等气体的含量。
3、状态维修相关的定义和它的优势
什么是状态维修？状态维修就是说，连续的在线监测运行中的电气设备绝缘状况，随时测得一些信息来反映设备绝缘状况变化，然后分析处理这些信息，然后诊断设备的绝缘状况，最后根据判断安排是否有必要维修。具体实施步骤就是先进行在线监测，然后进行分析诊断，最后进行状态维修。状态维修有很多优势：他可以使得设备事故率降低，使得维修费用大大减少，简单来说可以用少的投资获得高的效益。
采用定期检修这样的维修制度会减少和防止事故的发生，但这种维修制度有很多的弊端，随着现在电力设备的电压增高及容量增大，定期维修已经不能满足检修的需要，所以需要进行状态检修来弥补。那么为什么说电气设备从定期维修向状态检修的过渡阶段是检修思想与检修办法的一个重大变革呢？那是因为从长远来看，这种方式的改革是具有广阔的发展前景，也会产生巨大的社会和经济效益，而且还有很长的一段路要走。
4、在线监测系统在状态检修的地位及其技术要求是什么？
那么在线监测系统和状态维修有什么关系呢？通过分析可以知道状态维修的基础数据来源就是在线监测系统，也就是通常先经过在线监测的判断，然后来进行状态维修安排。
状态检测指的是什么呢？通常状态监测指的是为了对设备的运行状况进行了解和掌握，通过各种测量、检测和分析的办法，结合系统以前运行的状态，对设备的'状态运行进行评估判断。最后通过显示和记录设备的运行状态，去处理异常的情况，并且可以对设备的故障进行诊断分析，这些可以为设备的性能评估提供基础数据，从而判断是否需要维修。
保持系统正常运行是在线监测系统技术的特点之一。也就是说在设备正常的状态下，还能够自动的、连续的进行监测，同时进行数据处理，还能够实现存储的功能。这就更需要通过状态检修去保证电力系统的安全稳定运行，通过监测把电气设备在线监测数据作为依据，可以及时掌握设备运行的状况是否良好。
5、结束语
当今社会下，电气设备必须保证电力系统高效输出电力，故电气设备安全可靠运行需要得到保证，这个问题是相当重要的。但是在现实中，由于受到多种因素的制约，往往电力系统运行过程中会出现各种各样的问题。尤其在人们的正常生活中，这些问题的发生往往会造成很严重的影响。尤其可能会造成经济方面的重大损失，这将导致现代化社会经济发展受到很大的影响。所以，如何才能保证我国电力行业的长期持久稳定发展，就要求我们必须采取相关的在线检测和状态维修技术，对电气设备进行维护，只有这样才能让设备安全可靠持久的运行，才能让电力系统的安全得到保障。综上所述，如果保障电力系统的安全稳定运行，需要依靠在线监测和状态检修技术，确保电气设备的正常使用。
基于决策树技术及在线监测的水质预测
利用北方某城市水源的水质在线监测系统,建立了基于决策树技术,具有较强可视性和实际应用,以及能预测次日源水中叶绿素水平的决策树模型.该模型将某城市水源在线监测的溶解氧和太阳辐射照度数据转换计算为每日平均标准偏差及均值,并与每日定时取样测定的叶绿素含量一起作为预测因子,通过将115组数据的`前100组数据作为训练集建立预测次日叶绿素水平决策树模型,并采用后15组数据进行模型的仿真预测检验,结果只有3 d的预测出错,预测准确率达80%.并讨论了模型建立对数据的要求及解读预测规则等问题.
作 者：卢金锁 黄廷林 韩宏大 何文杰 阴培军 LU Jin-suo HUANG Ting-lin HAN Hong-da HE Wen-jie YIN Pei-jun 作者单位：卢金锁,黄廷林,LU Jin-suo,HUANG Ting-lin(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西,西安,710055)韩宏大,何文杰,阴培军,HAN Hong-da,HE Wen-jie,YIN Pei-jun(天津市自来水集团有限公司,天津,300040)
刊 名：环境监测管理与技术 ISTIC PKU英文刊名：THE ADMINISTRATION AND TECHNIQUE OF ENVIRONMENTAL MONITORING 年，卷(期)： 18(2) 分类号：X84 关键词：决策树 水质预测 叶绿素 水源 在线监测论文：浅谈变压器
摘要:
变压器在发生事故之前，通常都会有异常情况，因为变压器内部故障是由轻微发展为严重的。变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障；外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。文章主要分析变压器运行的检查维护及故障处理的方法，可供广大同行技术参考。
关键词:
变压器；运行维护；故障：分析；处理
一、变压器运行中的检查维护
变压器在发生事故之前，一般都会有异常情况，因为变压器内部故障是由轻微发展为严重的'。值班人员应随时对变压器的运行状况进行监视和检查。通过对变压器运行时的声音、震动、气味、变色、温度及外部状况等现象的变化，来判断有无异常，分析异常运行的原因、部位及程度，以便采取相应措施。
(1)检查变压器上层油温是否超过允许范围。
(2)检查油质，应为透明、微带黄色，由此可判断油质的好坏。
(3)应检查套管是否清洁，有无裂纹和放电痕迹，冷却装置应正常。
(4)变压器的声音应正常。正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声。
(5)天气有变化时，应重点进行特殊检查。
二、变压器运行中出现的不正常现象的分析
(一)声音异常
1.变压器正常运行时声音应为连续均匀的“嗡嗡”声，如果产生不均匀或其他响声都属于不正常现象。
2.内部有较高且沉着的“嗡嗡”声，则可能是过负荷运行，可根据变压器负荷情况鉴定并加强监视。
3.内部有短时“哇哇”声，则可能是电网中发生过电压，可根据有无接地信号，表计有无摆动来判定。
4.变压器有放电声，则可能是套管或内部有放电现象，这时应对变压器作进一步检测或停用。
5.变压器有水沸声，则为变压器内部短路故障或接触不良，这时应立即停用检查。
6.变压器有爆裂声，则为变压器内部或表面绝缘击穿，这时应立即停用进行检查。
7.其他可能出现“叮当”声或“嘤嘤”声，则可能是个别零件松动，可以根据情况处理。
(二)油温异常
1.变压器的绝缘耐热等级为A级时，线圈绝缘极限温度为105℃，根据国际电工委员会的推荐，保证绝缘不过早老化，温度应控制在85℃以下。若发现在同等条件下温度不断上升，则认为变压器内部出现异常，内部故障等多种原因，这时应根据情况进行检查处理。
2.导致温度异常的原因有：散热器堵塞、冷却器异常、内部故障等多种原因。这时应根据情况进行检查处理。
(三)油位异常
变压器油位变化应该在标记范围之间，如有较大波动则认为不正常。常见的油位异常有：
1.假油位，如果温度正常而油位不正常，则说明是假油位。运行中出现假油位的原因有呼吸器堵塞、防暴管通气孔堵塞等。
2.油位下降，原因有变压器严重漏油、油枕中油过少、检修后缺油、温度过低等。
目前电力变压器不仅属于电力系统最重要的和最昂贵的设备之列,而且也是导致电力系统事故最多的设备之一。变压器在发生突发性故障之前,绝缘的劣化及潜伏性故障在运行电压的作用下将产生光、电、声、热、化学变化等一系列效应及信息。因此,国内外不仅要定期做以预防性试验为基础的预防性维护,而且相继都在研究以在线监测为基础的预知性维护策略,以便实时或定时在线监测与诊断潜伏性故障或缺陷[1-4]。变压器绝缘油中微水的含量也是确定变压器绝缘质量的参数。变压器在线智能诊断设备能够自动采集、分析油中微水的含量并得出故障原因,提供解决方案,使用户及时解决变压器中存在的隐患,防止事故发生。
1变压器油中微水的状态及危害
变压器在运输、贮存、使用过程中都可能由外界进入或油自身氧化产生水,产生的`水分会以下列状态存在:一是游离水。多为外界入侵的水分,如不搅动不易与水结合。不影响油的击穿电压,但也不允许,表明油中可能有溶解水,立即处理。二是极度细微的颗粒溶于水。通常由空气中进入油中,急剧降低油的击穿电压。介质损耗加大,真空滤油。三是乳化水。油品精炼不良,或长期运行造成油质老化,或油被乳化物污染,都会降低油水之间的界面张力,如油水混合在一起,便形成乳化状态。加破乳化剂。其危害:一是降低油品的击穿电压。100～200 mg/kg击穿电压大幅度降至1.0 kV,油中纤维杂质极易吸收水分,在电场作用下,在电极间形成导电的“小桥”,因而容易击穿。二是使介质损耗因数升高。悬浮的乳化水影响最大,不均匀。三是促使绝缘纤维老化,绝缘纤维的分子是葡萄糖(C6H12O6)分子,水分进入纤维分子后降低其引力,促使其水解成低分子的物质,降低纤维机械强度和聚合度。实验证明,120 ℃,绝缘纤维中的水分每增加1倍,纤维的机械强度下降1/2,当温度升高,油中的水增加,纤维的水降低,温度降低,则相反。因此,应监视油中的微水,进而监视绝缘纤维的老化。四是水分助长了有机酸的腐蚀能力,加速了对金属部件的腐蚀。综上所述,油中含水量愈多,油质本身的老化、设备绝缘老化及金属部件的腐蚀速度愈快,监测油中水分的含量,尤其是溶解水的含量十分必要。
评估绝缘材料中的湿度,是确保变压器可靠性和使用寿命的一个重要因素。绝缘油中的湿度在不断地变化,因而可能对质量造成不利影响。另外,大部分湿度分布在绝缘纸中。湿度会影响固体和液体绝缘材料的介电击穿强度,并影响纤维素绝缘材料的老化速度以及过载期间的气泡形成倾向。环境温度、负载、老化、泄漏以及其他因素会引起湿度的不断变化。因此,随着变压器温度的循环变化,需连续监视和诊断。这对过载或峰值负载的变压器更有必要。变压器绝缘系统中的总湿度由纤维素和液体中的水分含量决定。绝缘纸和绝缘油中的湿度关系仅取决于温度。当温度增加时,水在绝缘油中的溶解性(溶液含水能力)增加,水分会从绝缘纸转移到绝缘油中。当温度降低时,这一过程则会反向进行,但水分从液体介质流动到固体绝缘材料的速度相当缓慢。因此,绝缘油冷却期间的含水量高于加热期间。因此,要准确掌握变压器中的湿度分布,必须知道设备在其热循环中所处的位置。要通过监视液体介质中的水分含量了解绝缘纸的真实湿度,变压器必须处于相对稳定的温度状态。
绝缘油中水分的相对饱和度需要标准化,因绝缘油中的湿度与温度变化紧密相关,并且在变压器主箱中存在一定的温度梯度(通常箱的顶部温度要高于底部)。要完成标准化,专家系统分析需推断底部的相对饱和度百分数。可通过采用传感器报告的温度和其采样位置获得。该分析假定变压器顶部温度比底部温度高出10 ℃。如采用顶部或底部之外的位置作取样点,则必须指定温度偏差。通过湿度的相对饱和度以及具体测量温度,专家系统将以一定相对饱和度百分数作绝缘纸湿度的计算结果。必须注意,该计算只基于单次测量的结果信息,可能未反映出绝缘纸真正的湿度浓度,特别是在变压器刚经历剧烈的温度变化后。如果专家系统确定变压器处于平衡状态(绝缘纸既不释放也不吸收湿度),则计算第2个相对饱和度百分数,该饱和度为变压器处于平衡状态时的最近30次相对饱和度百分数测量结果的平均值。前面记录的温度和变化决定了是否存在平衡的判断标准。有4种可用警报。湿度警报显示时以“P”作首个字符。第2个字符为0~3的数字。P0警报表示传感器故障。P1警报表示未执行分析。P1、P2和P3警报均依赖于相对饱和度百分比。警报的条件:1为绝缘油湿度的相对饱和度百分比≥50,但<75;2为绝缘油湿度的相对饱和度百分比≥75。
3参考文献
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[4] 李潇潇,孙宝元,戴恒震,等.变压器绝缘纸板微水分在线监控系统[J].仪表技术与传感器,(7):49-50.
简介
污染源在线监测系统是环保监测与环境预警的信息平台，系统采用先进的无线网络，涵盖水质监测、烟气自动监测、空气质量监测、环境噪声监测以及视频监测等多种环境在线监测应用;系统以污染源在 线监测为基础，充分贯彻总量管理、总量控制的原则，包含了环境监理信息系统的许多重要功能，充分满足各级环保部门环境信息网络的建设要求，支持各级环保部门的环境监理与环境监测工作，满足不同层级用户的管理需求。
污染源在线监测系统特点
整合污染源在线监测系统与视频监测系统，在全面监测企业污染物排放状况的同时，还可以将企业现场的实时画面传送到环保局，实现污染源可视化管理。采用GPRS无线数据传输方式，彻底摆脱“有线”的束缚，适用范围广，运行成本低。
利用GPRS无线网络实时在线的特点，建立污染源在线监测系统的无线网络，及时准确地掌握各个企业污染物排放口的实际运行情况和污染物排放的发展趋势与动态。
人性化的报警和预警功能，可以提醒管理人员及时地关注和处理可能发生或已经发生的事件。
监测仪表的类型不受限制，只要在系统中进行相应的设置即可对任意仪表类型自动进行识别，从而扩大了系统的监测种类和应用范围。
涵盖在线监测的多种应用，包括水质在线监测、烟尘在线监测、环境空气质量监测、噪声监测等。
围绕污染源在线监测的核心，拓展了在环境监理方面的功能，使得本系统同时也是一套环境监理信息系统。
污染源在线监测系统功能
污染源规范化管理：
依据总局和市局有关排污申报、环境统计等报表的要求，全面反映企业的各种基本信息和资料，
污染源在线监测：
以图标、表格、图形等丰富多样的形式实时展现各排污口设备的运行状况、污染物排放浓度、流量、排放量等信息，以及污染物排放的发展趋势与动态。
报警与预警：
以声音、图标颜色变化、表格中数值的颜色、手机短信等形式提供多样化的报警功能。精确地描述超标数值，超标时间，超标排放量、超标排放介质量，为强化环境监理工作提供了详实可靠的依据。
趋势预警：系统自动分析评估监测数据，实时汇总各种污染物的排放总量，及时、准确地掌握排污口的动态，对污染物排放量发展趋势过快的情况提前预警。
超标报警：当监测数据超出了系统设定的范围时，通过声光报警、短信报警等多种方式将超标排放的详实数据通知相关的管理人员。
故障报警：当在线监测仪表或数据采集终端(WH-JC在线监测仪)发生故障时，系统自动发出故障报警信号。
统计与分析：
将污染源在线监测数据和报警信息进行全方位多角度的分类汇总与统计分析，充分满足各种统计要求。
强化企业排放口的管理，以多种方式对污染物排放量、超标排放量、超标排放介质量、监控设备停运时间等重要指标进行统计，满足管理工作的需求。
实现对受控企业污染物排放总量的管理，及时掌握企业污染物排放总量的发展趋势，为总量管理、总量控制提供基础依据。
汇总统计区域内所有污染物的排放总量，动态掌握和量化污染物的排放趋势，为区域内污染物排放总量的削减提供技术支持。
1 概述
电力变压器是电力系统最主要最昂贵的设备之一,其安全护运行对保证供电可靠性有重要意义，电力变压器的高故障率不仅极大地影响电力系统的安全远行,同时也会给电力企业及电力用户造成很大的经济损失。为了提高电力系统运行的可靠性,减少故障及事故引起的经济损失,要定期对变压器进行绝缘预防性试验监测。
绝缘的劣化、缺陷的发展,虽然具有统计性,发展速度也有快有慢,但大多数都有一定的发展期。在这期间,绝缘会发出反映绝缘状况变化的各种物理化学信息。理论上,只要捕捉到这些哪怕是很微弱的信息,进而经过对这些数据的处理和综合分析,就可以对设备绝缘的可靠性作出判断和对绝缘寿命作出预测,这就是绝缘监测的理论基础。
2 监测数据的采集
(1)多路转换单元。
用以对多台设备和某设备的多路信号(均来自传感器)进行选择或作巡回监视、一般可用继电器或程控模拟开关对信号进行选通。
(2)预处理单元。
其功能主要是对输入信号的电平作必要的调整,以满足模数转换器对输入模拟信号电平的要求,同时要采取一些措施抑制干扰以提高信噪比。故该单元又可分为两部分:一部分是放大倍数可调整的程控放大器;另一部分是抗干扰设施,例如设置滤波器、差动平衡系统等。
要强调指出的是预处理单元的位置一般应安排在数据采集之前,甚至有时它与传感器安排在一起,即采取就地处理的方式,这样可大大削弱信号传输过程中受到的干扰影响。其原因如图1所示:
从传感器S输出信号Us,经预处理P放大K倍,若在信号KUs传输过程中加入干扰信号UI,那么数据处理单元A得到的信噪比SNR1=KUs/ UI;若将P放在A处,则其信噪比为SNR2=Us/ UI,减少为就地预处理的K分之一。
(3)数据采集单元。
它包括采样保持和模数转换器ADC。前者由采样保持放大器(放大倍数为1)、电子开关、保持电容器等元器件组成,其功能是在模数转换周期内存储信号的各个输入量,并把数值大小不变的信号送入模数转换器。它缩短了模数转换的采样时间,从而提高了系统的运行速度。ADC是数据采集系统的核心,需要满足转换速度和准确度两方面的要求。转换速度(采样速度或称采样率)视信号采集的要求而定,若要采集信号波形则需较高的采样率:若只需采集信号峰值,则可选择较低采样率。一般采样率可在50 khz—10 Mhz间选择。
3 绝缘监测的测试内容及原理
3.1 变压器套管的监测
(1)监测内容。
变压器套管为电容型设备,监测内容如下:介质损耗tg 、泄露电流I0、电容量变化率△c/c、不平衡电压Uo。
(2)介质损耗tg 的测量原理。
介质损耗测量对设备绝缘的劣化的故障有较高的灵敏度,在绝缘预防性试验中是必不可少的测量项目。同时高压设备的介质损耗一般都很小,所以对测量的精度要求很高,而且在现场测量时易受各种形式的干扰,因此要精确而稳定地在线监测设备的介质损耗难度较大。本系统在测量时,采用电容取样信号和微机自动控制头半平衡电桥的测量原理,具有取样信号大、抗干扰性强和测量数据稳定的特点。
3.2 信号的抽取
(1)作为参考信号的PT二次电压信号的抽取。
PT二次电压信号是作为测量参考信号引入的，
由于PT二次电压信号同时还作为继电保护的电源用,绝对不允许短路,所以我们在引入此信号时采用了如下措施:
固定安装位置;固定安装在端子排上;在信号输入回路中串快速熔断器,回路中有两处串快速熔断器,分别在端子排和信号选线箱内;将输入信号与测量回路通过精密的隔离电压互感器可靠隔离。隔离后有两点好处:第一,防止测量回路故障对PT信号的直接短路。第二,由于未屏信号经电容探头取样后,地线无法与设备接地线断开,经过对PT二次信号隔离后,还可消除地电位的干扰影响。
(2)套管未屏信号的抽取。
变压器套管的信号抽取方法采用在未屏对地之间串标准电容器组的方法。标准电容器组上还并联有放电管、短路刀闸及保护间隙,可确保高压设备的安全运行。另外,合上短路刀闸还可安全方便地更换标准电容器组。这些元件安装在一个封闭的铝合金箱内,每个铝合金箱内安装一组(A,B,C三相)变压器套管。
3.3 油中氢气的监测
本文研究的测氢控头采用高分子膜渗透油中氢气,直接从油中分离出氢气进行在线监测,弥补了气象色谱法周期性限制和误差大的缺陷,并根据氢气含量的变化情况,预知设备的早期故障,是目前较为理想的手段。
油中氢气含量的测量采用活化的铂丝作为氢敏元件,当氢气在加热到恒定高温的铂丝上燃烧时,引起铂丝电阻值的变化,这种变化在一定范围内与氢气浓度成函数关系。对氢敏元件获得的信号进行采集处理,即可得到氢气浓度。有稳定可靠及寿命长的优点,是国外采用燃料电池作为氢敏元件所不能匹及的。
3.4 绝缘监测的测量原理
测氢探头采用高分子膜渗透油中氢气,直接从油中分离出氢气,采用活化的铂丝作为氢敏元件,通过氢气在铂丝上燃烧,引起铂丝电阻值的变化,来测量氢气含量的。
当电力变压器在正常运行时,绕组周围存在电场,而铁芯和夹件等金属构件处于该电场中,且场强各异。若铁芯不可靠接地,则将产生悬浮电位、引起绝缘放电。因此铁芯必须可靠接地。但是,由于各种原因使铁芯产生多点接地后,一方面造成铁芯局部短路,质链部分磁通产生感应电势,形成环流,这种环流有时高达数百安培,产生局部过热,引起油分解另一方面,由于铁芯的正常接地线产生环流,引起变压器局部过热,也可能产生放电性故障。运行经验表明,铁芯接地电流正常情况下在几个到几十个毫安当铁芯多点接地时,该电流可能增大到几个安培甚至还要高。
(1)上层油温的监测。
变压器上层油温的异常变化,可以反映出变压器的过热性故障。本系统用PT100温度传感器对上层油温进行监测。测量的原理框图所示:
(2)母线过电压的监测。
对变电站母线过电压进行在线监测,可以了解变电站内高压设备遭受雷电过电压和操作过电压的频率和强度,了解避雷器的动作状况和保护作用,为设备事故分析提供第一手资料,同时,通过数据积累,还可以为相应的标准的制定和修改提供参考数据。
(3)气象条件监测。
气象条件的监测采用专用测量温度、湿度的探头,对环境气象条件进行监测。传感器置于标准气象箱内。
4 结语
变压器的绝缘监测技术是电力系统最具有潜力的技术之一,定义集中、高智能化、高精确度为发展方向。它的硬件技术发展与传感器技术、电子技术、光纤技术的发展密切相关,这个领域的每一项突破性成就都有可能给检测带来发展机遇。
参考文献
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盛昌达.电气设备绝缘在线监测的几个问题 [J].电企联杂志,,(2).
蔡国雄.变电站世线监测的新技术与新概念[J].电科院杂志,,(12).
城市污水处理厂水质在线监测技术应用
摘要：介绍了城市污水处理厂在线监测系统的主要功能和应用情况,论述了城市污水处理厂水质在线监测系统的`总体结构和软硬件系统,并对在线监测仪与实验室检测数据的对比结果进行了分析.作 者：吴学伟 李洁 林毅 作者单位：吴学伟(广州市市政园林局,广州,510060)李洁(广州大学,广州,510006)
林毅(广州市城市排水监测站,广州,510010)
期 刊：给水排水 ISTICPKU Journal：WATER & WASTEWATER ENGINEERING 年，卷(期)：2007, 33(z1) 分类号：X7 关键词：在线监测系统 城市污水 总体结构 软硬件系统DLW一体化水质在线监测系统集成技术及应用
摘要：DLW一体化水质在线监测系统将采样预处理单元、在线监测分析单元、控制单元进行有机集成,实现水质的连续自动监测和监控,使用户及时掌握水体水质状况、监督排放达标情况.同时,该水质在线监测系统的采样预处理单元根据分析仪器需要集成多种水质采样预处理系统,能够同时为多种水质在线监测分析仪器提供满足水质水量要求的'水样.对水质在线监测系统进行集成,提高水样的代表性,大大降低仪器购置成本和运行维护费用,方便用户管理仪器和监测数据.作 者：顾荷炎 林贝贝 张智渊 Gu Heyan Lin Beibei Zhang Zhiyuan 作者单位：杭州鼎利环保科技有限公司,杭州,310003 期 刊：现代仪器 ISTIC Journal：MODERN INSTRUMENTS 年，卷(期)：2008, 14(4) 分类号：X8 关键词：水质在线监测 系统集成 采样预处理 数据采集与传输控制★ 论文：浅谈变压器
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