佛山供电局 广东佛山 528000
摘要：目前，在我局35kV～500KV电力系统中，许多变电站的变压器都已经持续运行超过了15年，根据南方电网有限责任公司的反措要求，对这些变压器的油枕胶囊更换成为日益重要的一项工作，另外，这些长期运行的变压器油枕油路管道锈蚀，油枕脱漆锈蚀严重，在油枕上的施工作业愈加频繁。
1项目内容
对于油枕盖板在油枕顶部的变压器，我们需要爬上变压器油枕顶部作业时，存在以下问题：1、工作人员需要爬上油枕顶部，而变压器油枕顶部无地方可以挂安全带，施工的时候往往都是将安全带挂在变压器油路管道上，既不满足安全带高挂低用的原则，又对油路管道的安全造成潜在威胁，如果发生人员高空坠落事件，变压器油路管道由于锈蚀承受不了强大的冲击力发生断裂，严重时变压器需要返厂大修，耽误送电时间，造成的损失不可估量。2、在更换油枕胶囊过程中，需要将胶囊从油枕中拉出，施工人员没有地方借力，施工比较困难。将胶囊拉出油枕后，油枕顶部往往都会沾有油，很容易造成施工人员脚底打滑，由于安全带使用不规范，高空坠落的风险非常大。3、登上油枕时，人不够高，施工人员经常借助油路管道登上油枕，既不好攀登，又容易踩断油路管道，对主变压器的安全运行造成潜在的威胁。
针对在主变压器油枕上工作中存在的安全问题，特提出研究方向主要内容有：1、在变压器油枕上增加可以挂安全带的辅助安全装置，既满足安全规程中的规定安全带使用时必须高挂低用，又有效降低了实际施工过程中的安全风险。2、在辅助安全装置上设置扶手，以便工作人员在油枕上工作时可以借力及扶手，有效降低施工难度。3、在辅助安全装置上搭设移动式短梯，方便工作人员安全登上油枕，降低施工人员踩断变压器油路管道的风险，有效保证设备安全运行。
2应用前景
近年来，许多变电站的变压器都已经持续运行超过了15年，根据南方电网有限责任公司的反措要求，对这些变压器的油枕胶囊更换成为日益重要的一项工作，另外，这些长期运行的变压器油枕油路管道锈蚀，油枕脱漆锈蚀严重，在油枕上的作业愈加频繁。如过现场使用吊车、伸缩梯、脚手架等常用的工器具，在现场施工时具有安装困难、使用不便、耗时耗力等诸多缺点，通过推广应用本成果，能有效提高在变压器油枕上工作的安全系数，提升现场施工质量，降低施工人员的高空作业风险及施工难度，杜绝施工过程因安全带未高挂低用而造成的违章及因安全措施处置不当对设备造成的伤害。
3技术关键点及创新点
1、由于每种变压器的油枕顶部盖板尺寸不一样，因此必须要选用可调节试的螺杆配备槽钢，并用逼紧螺丝，才能将本装置紧固在油枕顶部。2、由于每种变压器的油箱顶部位置及空间不一样，因此爬梯必须设置成可移动试，方便安装，并用逼紧螺丝，才能将爬梯紧固在本装置上。提高在变压器油枕上的施工作业安全系数，降低高空作业风险、施工难度及对设备造成的风险。
3提高现场施工作业效率，减少吊车及长梯使用频率，大大缩短施工时间，有效提高施工质量。提高现场安全管理水平，杜绝现场违反南方电网安全规程行为。本装置相对于吊车、伸缩梯、脚手架等工器具而言，具有安装、拆卸方便，使用牢固。
4应用情况
主变压器均安装了一套TOTUS变压器监测系统，该系统全自动运行，能以高达每小时一个样本的频率进行测试，无需日常维护或校准。除了DGA（油中溶解气体）以外，该系统还能监测其它关键数据，比如冷却系统状态、变压器负载和变压器温度。以满足一切变压器监测应用，数据采集信号经通迅电缆传送至PSCADA，在PSCADA计算出结果并保存。
变压器色谱在线监测系统通过两根不锈钢油管与变压器侧部进出油法兰连接，通过内部油泵将变压器绝缘油循环至内部油室，油气分离装置淬取油中气体后，在内置微型气泵的作用下，进入电磁通阀的定量管，定量管中的故障特征气体在载气作用下流过色谱柱，然后，气体检测器按气体出峰循序分别将七组分气体（H2，CO，CO2，CH4，C2H2，C2H6，C2H4）变换成电压信号。色谱数据采集器将采集到的电压信号通过RS485上传给数据处理器，数据处理器根据仪器的标定数据进行定量分析，计算出各组分和总烃的含量以及各自的增长率，再由故障诊断专家系统对变压器故障进行诊断，从而实现变压器故障的在线监测。
离线油化试验结果表明该主变处于正常状态。应取更多的离线和在线监测数据进行对比，将变压器在无故障的正常运行情况下，取多组油样检测，将自动和人工所测得的数据绘制时间与气体座标的曲线图进行比较，即在变压器无故障时离线和在线监测数据进行比对，这样对在线监测判断的准确性将会提供更有力的依据。
5存在问题探讨
5.1 载气管理
变压器油色谱在线监测系统所使用的载气多为高纯氮气，一般使用高纯氮气瓶作为载气源。钢瓶中的氮气量是有限的，使用一段时间之后就会发生高纯氮气用完或欠压无法进行检测的情况，虽然有载气压力指示，但是等载气压力指示欠压再联系厂家更换气瓶需要较长时间，在线监测系统监测功能的连续性就无法保证。变压器油色谱在线监测系统每次检测所消耗的高纯氮气量基本相同（排除漏气的情况），而高纯氮气瓶所含气量也是一定的，可以通过简单计算估计一瓶高纯氮气可以使用的时间，准确记录气瓶更换时间，在高纯氮气用完之前提前1～2 周更换气瓶，从而保证系统连续稳定运行。在变电所场地允许的情况下，可以考虑采用大容量的高纯氮气瓶，以减少气瓶的更换次数。此外，还可以考虑与离线色谱实验室一样使用能连续产生高纯氮气的高纯氮气发生器。实验室使用的高纯氮气发生器对使用环境要求较高，经常需要维护，不太适合变电所现场使用。如果能研发一种对环境要求相对较低，不需要经常维护的高纯氮气发生器，就可以解决载气源的问题。
5.2 仪器标定
在线与离线色谱仪都需要定期标定，常采用外标法，通过注入一定量已知各组分含量的标准气，通过各组分的保留时间定性、图谱中各组分峰面积定量的标定方法。离线色谱仪每次开机都需要标定，如果长时间不标定会影响检测数据的准确性，尤其在更换载气瓶之后必须标定，否则数据偏差会相当大。为了解决仪器标定的问题，可以考虑在变压器油色谱在线监测系统中增加仪器自动标定的功能模块，并外挂标准气瓶，按事先设定好的周期自动标定。
6结语
现阶段在线监测装置还只是作为一种辅助检测装置，暂时不能取代人工定期取样化验分析。随着电力工业的不断发展，在线监测及诊断技术在电力系统将有更好的运用前景，通过使用、总结、提高后，可推广应用于SF6微水在线监测，温度、湿度的在线监测，局部放电的在线监测等，逐步取代离线人工监测，为电力系统实现以在线监测为基础的状态检修打下良好的基础。
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