智能變壓器的基本概念

智能電網(wǎng)需要智能化變電站支撐，一個(gè)終極智能化變電站其站內(nèi)所有設(shè)備應(yīng)全部是智能化的，在網(wǎng)絡(luò)的支撐下實(shí)現(xiàn)信息高速交互，協(xié)同操作，從而保證更安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行，一次設(shè)備智能化是發(fā)展智能電站的基礎(chǔ)。1．智能高壓設(shè)備的基本定義通過網(wǎng)絡(luò)接受系統(tǒng)控制指令，將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋到系統(tǒng)。2．智能變壓器一個(gè)能夠在智能系統(tǒng)環(huán)境下，通過網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行交互的變壓器。其內(nèi)部嵌入的各類傳感器和執(zhí)行器在智能化單元的管理下，保證變壓器在安全、可靠、經(jīng)濟(jì)條件下運(yùn)行。出廠時(shí)將該產(chǎn)品的各種特性參數(shù)和結(jié)構(gòu)信息植入智能化單元，運(yùn)行過程中利用傳感器收集到實(shí)時(shí)信息，自動(dòng)分析目前的工作狀態(tài)，與其他系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互信息，同時(shí)接收其他系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)和指令，調(diào)整自身的運(yùn)行狀態(tài)。3．智能變壓器組成變壓器主體；檢測(cè)設(shè)備各種狀態(tài)的傳感器；執(zhí)行器；通訊網(wǎng)絡(luò)；變壓器智能化單元（TIED）；智能化輔助設(shè)備。4．變壓器智能化單元可簡(jiǎn)稱TIED(TransformerIntelligentElectricDevice),這是整個(gè)智能化變壓器的核心，其內(nèi)部潛有數(shù)據(jù)管理、綜合數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、推理、信息交互管理等。變壓器出廠時(shí)將各種技術(shù)參數(shù)、極限參數(shù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，推理判據(jù)等，通過專家知識(shí)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織形式植入智能化單元。用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與其他智能系統(tǒng)交換信息。各種傳感器、執(zhí)行器通過各自的數(shù)字化或智能化單元接入。一些簡(jiǎn)單的模擬量、開關(guān)量可直接接入TIED。對(duì)TIED的其他要求：1）支持標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議:IEC61850和TCP/IP。2）具有互操作性，能夠與同一廠家或不同廠家的IED互聯(lián)。3）內(nèi)嵌Web維護(hù)界面，支持遠(yuǎn)程維護(hù)功能。4）帶有跟蹤自診斷功能，確保系統(tǒng)異常后實(shí)時(shí)報(bào)警。5）滿足室外長(zhǎng)期運(yùn)行要求，必須保證能夠在惡劣環(huán)境或極端環(huán)境和變電站強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，安全可靠運(yùn)行。5．智能變壓器信號(hào)檢測(cè)技術(shù)要求5.1電壓目前變壓器各繞組的工作電壓不在本體上監(jiān)測(cè)或檢測(cè)，而是由專門的PT完成，供二次系統(tǒng)使用。智能變壓器在運(yùn)行過程中各繞組的工作電壓需要反映到智能化單元（TIED），這是評(píng)估自身運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)之一，變壓器承受的電壓、電壓諧波、過勵(lì)磁狀態(tài)、傳輸容量計(jì)算、調(diào)壓過程監(jiān)測(cè)都需要通過電壓分析計(jì)算。各繞組電壓參數(shù)的獲取方法：1）在變壓器內(nèi)部或本體上集成電壓傳感器，具體傳感器形式可不限制，電磁式、電容式、光電式等，目前可采用技術(shù)成熟的檢測(cè)方法。傳感器獲得的低壓模擬信號(hào)直接接入智能化單元(TIED)，數(shù)字化后作為TIED的分析輸入?yún)?shù)或打包通過網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)傳送的信號(hào)。傳感器無論采用電磁式或電容式，其容量與傳統(tǒng)PT相比很小。在滿足精度和信噪比要求的前提下，僅供A/D轉(zhuǎn)換用，低壓側(cè)<1mA即滿足要求。2）變壓器狀態(tài)評(píng)估所需的各繞組的電壓實(shí)時(shí)信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)從其他智能化單元（IED）上獲取。如：獨(dú)立的智能化電壓、電流測(cè)量單元。但必須是實(shí)時(shí)信號(hào)，而不是有效值信號(hào)。TIED中應(yīng)支持以上兩種電壓信號(hào)獲取方式。電壓數(shù)字化要求：分辨率：16bit采樣率：128點(diǎn)/周波。精度：測(cè)量0.2%保護(hù)5P5.2電流傳統(tǒng)變壓器各繞組的工作電流，無論是本體上帶套管CT,還是獨(dú)立測(cè)量，都是供二次保護(hù)或測(cè)量、計(jì)量系統(tǒng)使用，套管CT的二次通過變壓器端子箱，以模擬信號(hào)的形式（0-1A或0-5A）傳給控制室。智能變壓器在運(yùn)行過程中各繞組工作電流的穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)量必須實(shí)時(shí)反映到智能化單元(TIED)，用于評(píng)估自身的運(yùn)行狀態(tài)，分析變壓器負(fù)荷、電流諧波、調(diào)壓過程監(jiān)測(cè)等。電流信號(hào)的獲取方法：1）在變壓器內(nèi)部集成電流互感器，具體形式不限制，電磁式、電子式、光纖式等。目前套管CT技術(shù)成熟，而且數(shù)字化后CT的容量很小，目前還應(yīng)以這種形式為主，在變壓器本體安裝優(yōu)于其他形式。從套管CT獲取的模擬電流信號(hào)（0-10mA或0-5mA）直接送TIED數(shù)字化，作為TIED的分析輸入信號(hào)或打包通過網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)傳送。與電壓信號(hào)類似，電流信號(hào)本地直接數(shù)字化，在滿足精度和信噪比要求的前提下，容量可以很小。2）外部獲取，與電壓信號(hào)外部獲取相同。在變壓器智能化單元中應(yīng)支持以上兩種電流信號(hào)獲取方式。電流數(shù)字化要求：分辨率：16bit采樣率：128點(diǎn)/周波。精度：測(cè)量0.2%保護(hù)：5P5.3油溫傳統(tǒng)變壓器的油溫檢測(cè)采用油面溫度計(jì)（機(jī)械或電子式），輸出接點(diǎn)控制信號(hào)或模擬信號(hào)（如：4-20mA）直接控制冷卻器或通過端子箱接入主控室，有些變壓器根據(jù)用戶要求檢測(cè)油面溫度和油箱底部溫度。智能變壓器油溫檢測(cè)采用PT100，監(jiān)測(cè)油面溫度、油箱底部溫度和環(huán)境溫度。PT100直接接到TIED或溫度監(jiān)測(cè)智能化單元。智能化單元最少應(yīng)具備5路PT100溫度檢測(cè)輸入接口。油面溫度：2路；底部溫度：2路；環(huán)境溫度：1路精度要求與目前變壓器上使用的相同。各路溫度信號(hào)直接在TIED數(shù)字化，控制冷卻器或打包傳輸，冷卻器控制指令由智能化單元給出。5.4繞組熱點(diǎn)溫度：目前變壓器繞組溫度檢測(cè)主要采用繞組溫度計(jì)間接檢測(cè)，即通過電流補(bǔ)償?shù)男问椒从忱@組溫度，不能真正反映繞組的熱點(diǎn)溫度。新技術(shù)主要以光纖測(cè)溫為研究熱點(diǎn)。光纖測(cè)溫是通過預(yù)埋在繞組上的多個(gè)光纖溫度探頭實(shí)現(xiàn)測(cè)溫的，但由于存在很多問題，有待進(jìn)一步完善和探討。1）將光纖探頭預(yù)埋在繞組上，目前需要在變壓器線圈繞制過程中預(yù)埋，工藝難度較大，且線圈繞完后需要經(jīng)過多道工序處理（整形、干燥、吊裝等），進(jìn)入總裝后還有多道工序才能完成整體裝配。光纖細(xì)而強(qiáng)度低，在此過程中很容易損壞。我公司根據(jù)用戶要求生產(chǎn)過幾臺(tái)類似產(chǎn)品，但裝配完后，光纖沒有100%完好的。2）光纖探頭測(cè)量的是單點(diǎn)溫度，預(yù)埋的位置是設(shè)計(jì)人員根據(jù)計(jì)算評(píng)估確定的，很難與實(shí)際熱點(diǎn)溫度吻合。3）光纖在變壓器繞組內(nèi)部受振動(dòng)、溫度、油浸等多種因素影響，壽命和精度都很難保證。由于在線圈內(nèi)部，損壞后根本無法修復(fù)或更換。有些在3-5年后基本都退出運(yùn)行了?？傊霉饫w測(cè)量繞組熱點(diǎn)溫度是發(fā)展趨勢(shì)，但需要在測(cè)量方法和安裝工藝上進(jìn)行改進(jìn)，才能進(jìn)入實(shí)用階段。變壓器繞組熱點(diǎn)溫度測(cè)量要用改進(jìn)的光纖測(cè)溫方法實(shí)現(xiàn)。5.5繞組變形智能變壓器需要監(jiān)測(cè)繞組變形情況，目前還沒有帶電在線監(jiān)測(cè)手段。非帶電檢測(cè)繞組變形也處于評(píng)估水平。如：頻響法、阻抗法、高壓脈沖法等。這些手段也僅限于非帶電評(píng)估檢測(cè)。真正的繞組變形檢測(cè)需要內(nèi)置傳感器，可以考慮采用光纖檢測(cè)繞組變形。第一階段的智能變壓器可以不考慮繞組變形檢測(cè)。5.6油壓與傳統(tǒng)變壓器不同，智能變壓器油箱內(nèi)部的油壓需要通過傳感器以模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)的形式反映給TIED。同時(shí)還要保留氣體繼電器的接點(diǎn)信號(hào)（輕瓦斯和重瓦斯），油壓如果采用模擬傳感器，可在TIED內(nèi)直接量化，也可通過A/D轉(zhuǎn)換層量化。油壓傳感器要求，目前氣體繼電器+模擬壓力傳感器。5.7油中氣體反映變壓器運(yùn)行狀態(tài)的重要分析數(shù)據(jù)是油中氣體含量，目前不但有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和問題分析基本判據(jù)，也有大量的經(jīng)驗(yàn)積累。在現(xiàn)有技術(shù)上開發(fā)的油氣監(jiān)測(cè)裝置，從原理上主要有四種：1）傳統(tǒng)氣象色譜法：精度高，能準(zhǔn)確分析多種氣體含量，但用于在線監(jiān)測(cè)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、消耗載氣，色譜柱壽命短。2）光聲光譜法：精度適中，可分析多種氣體，但對(duì)環(huán)境要求高，穩(wěn)定性一般，但不需要載氣和耗材。3）燃料電池法：僅能反映綜合氣體，且以氫氣為主，精度一般。4）氣體傳感器法：多種傳感器，分別檢測(cè)不同氣體成分。目前技術(shù)不成熟，只要是單組分傳感器。5.8局放在智能化變壓器中局放監(jiān)測(cè)是必不可少的。與油氣相比，反映速度快、靈敏度高、可實(shí)現(xiàn)定位。近年來隨著檢測(cè)方法和手段的改進(jìn)，逐步受到重視，已成為衡量變壓器絕緣性能的關(guān)鍵指標(biāo)。隨著在線監(jiān)測(cè)和分析方法的改進(jìn)，已完全進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。目前變壓器局放監(jiān)測(cè)主要有以下幾種方法：1）脈沖電流法：這是標(biāo)準(zhǔn)指定的方法，校驗(yàn)和檢測(cè)都有標(biāo)準(zhǔn)，通過視在放電量衡量變壓器的放電水平。頻段在20kHz-400kHz，此方法是變壓器出廠試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)指定的方法。用于在線監(jiān)測(cè)如何克服現(xiàn)場(chǎng)干擾是關(guān)鍵問題，隨著濾波和放電信號(hào)識(shí)別算法的改進(jìn)，已進(jìn)入實(shí)用階段。檢測(cè)傳感器安裝在套管末屏或鐵心（夾件）接地線上。2）超高頻（或特高頻）法：這是為克服現(xiàn)場(chǎng)干擾問題而開發(fā)的一種方法。頻帶在20MHz–1500MHz之間，通過高頻天線接收某個(gè)干擾小的頻段信號(hào)，檢測(cè)放電量。這種方法用于變壓器局放在線監(jiān)測(cè)還存在很多問題：1.高頻信號(hào)尤其是特高頻，傳播衰減很快，受被測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)影響很大，變壓器內(nèi)部主要是金屬部件，監(jiān)測(cè)天線無論裝在什么位置都會(huì)有盲區(qū)。2.定量困難，不但非線性，而且受放電位置影響很大，目前沒有標(biāo)準(zhǔn)。3.在變壓器上安裝困難，需要開安裝孔，對(duì)保證高壓變壓器內(nèi)部油質(zhì)有影響，且在單一點(diǎn)檢測(cè)有盲區(qū)。3）超聲法：與超高頻法類似，存在定量困難、檢測(cè)有盲區(qū)的缺點(diǎn)。目前主要用于局放定位，由于局放信號(hào)聲電傳輸速度差明顯，可實(shí)現(xiàn)局放定位。受各種電信號(hào)干擾小。大型變壓器在箱體外部檢測(cè)超聲，由于油箱磁屏蔽和箱壁的影響，靈敏度較低，一般可檢測(cè)量在1000pC以上（受放電性質(zhì)和位置影響）。智能變壓器局放檢測(cè)傳感器應(yīng)采用內(nèi)外結(jié)合放置。外置傳感器：1）鐵心接地線上安裝高頻電流傳感器。實(shí)踐證明對(duì)于變壓器本體破壞性放電，鐵心接地線上都能檢測(cè)到。2）高壓套管末屏上安裝高頻電流傳感器，植于套管末屏引出線端，監(jiān)測(cè)變壓器本體的同時(shí)，監(jiān)測(cè)套管放電。內(nèi)置傳感器：必須在保證變壓器運(yùn)行安全可靠的基礎(chǔ)上，植入內(nèi)部傳感器，且更換或維護(hù)不能停運(yùn)或吊開變壓器。滿足上述條件的傳感器必須是無源的，并且在變壓器內(nèi)部不能有電子線路。內(nèi)置傳感器采用內(nèi)外分置安裝法。因?yàn)槊}沖電流傳感器內(nèi)外安裝沒有區(qū)別，僅考慮在外部安裝。1）超聲波傳感器的分置安裝在變壓器箱壁上選定2-6個(gè)位置安裝廣角超聲波導(dǎo)桿，將局放超聲信號(hào)傳導(dǎo)至油箱外部的傳感器。波導(dǎo)桿組件與箱壁通過法蘭連接，外部安裝超聲傳感器。2）超高頻傳感器的分置安裝，在變壓器箱壁上選定2-4個(gè)重點(diǎn)檢測(cè)部位，安裝平板型高頻接收天線，天線組件與箱壁通過法蘭連接，外部設(shè)傳感器安裝法蘭。在智能變壓器中內(nèi)外分置的兩種傳感器，超聲優(yōu)于超高頻，因?yàn)槌暱赏瑫r(shí)評(píng)估放電部位。但對(duì)電抗器的局部放電監(jiān)測(cè)，內(nèi)置傳感器應(yīng)采用超高頻。智能變壓器局放監(jiān)測(cè)裝置（內(nèi)置IED）將各傳感器接收到的信號(hào)，分析處理后，通過標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議送TIED單元。5.9鐵心接地電流鐵心接地電流由接地電流互感器轉(zhuǎn)換成（0-10mA）模擬信號(hào)或數(shù)字化信號(hào)直接接入TIED單元。5.10油質(zhì)監(jiān)測(cè)目前可與油氣在線監(jiān)測(cè)集成在一起，監(jiān)測(cè)油含水量，分析結(jié)果通過自身的IED單元送TIED，作為評(píng)估變壓器絕緣狀態(tài)的參數(shù)之一。5.11內(nèi)部振動(dòng)監(jiān)測(cè)主要檢測(cè)運(yùn)行中變壓器內(nèi)部零部件的松動(dòng)，目前還處于探索階段，傳感器可分置安裝。5.12其它接點(diǎn)狀態(tài)信號(hào)氣體繼電器：重瓦斯、輕瓦斯壓力釋放器：狀態(tài)量壓力繼電器：狀態(tài)量油位：上限、下限油流：油流狀態(tài)充氮滅火：狀態(tài)信號(hào)電吸濕器：狀態(tài)量預(yù)留狀態(tài)輸入信號(hào)：8個(gè)。這些開關(guān)量直接通過無源接點(diǎn)方式送TIED，由TIED直接打包。5.13有載開關(guān)有載開關(guān)具有獨(dú)立的操作機(jī)構(gòu)和控制裝置，目前這些操作和控制信號(hào)以開關(guān)或模擬量方式直接接入控制室。智能變壓器中有載開關(guān)內(nèi)配有一個(gè)智能單元（IED），接受TIED的指令，將開關(guān)狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋給TIED，有載開關(guān)內(nèi)含執(zhí)行機(jī)構(gòu)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元。反饋給TIED的狀態(tài)包括：1）當(dāng)前開關(guān)位置2）操作電源狀態(tài)3）機(jī)械操作機(jī)構(gòu)是否正常4）開關(guān)室油質(zhì)5）切換開關(guān)觸頭狀態(tài)以上所有信息由開關(guān)智能化單元(IED)打包，實(shí)時(shí)傳給TIED，統(tǒng)一管理和控制。5.14冷卻器冷卻器的所有控制和狀態(tài)信息由冷卻器智能控制單元（IED）實(shí)現(xiàn)，冷卻器智能控制單元接收TIED指令，優(yōu)化投切冷卻器，并將狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋給TIED。主要信息包括：1）冷卻器電源狀態(tài)：正常、故障、斷相、停電。2）油泵狀態(tài)：正常、故障。3）各組冷卻器狀態(tài)：工作、備用、故障、全停。6.智能變壓器執(zhí)行器由變壓器智能化單元（TIED）直接管理的執(zhí)行單元有三個(gè)：1）冷卻器控制單元2）有載開關(guān)控制單元3）充氮滅火控制單元7.智能變壓器的保護(hù)傳統(tǒng)變壓器保護(hù)其保護(hù)邏輯是由二次保護(hù)系統(tǒng)完成的，對(duì)于智能變壓器，保護(hù)也應(yīng)該由一個(gè)單獨(dú)的變壓器智能保護(hù)單元完成，因?yàn)楦鞣N開關(guān)和斷路器的動(dòng)作不能由TIED完成。TIED將目前變壓器的狀態(tài)反饋給系統(tǒng)，變壓器智能保護(hù)單元接收狀態(tài)信息后，由預(yù)先設(shè)定的保護(hù)策略發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令。8．功能集成全數(shù)字化變電站乃至智能化變電站要解決的關(guān)鍵問題是過程信息共享和設(shè)備之間的互操作性，從而提高設(shè)備的重用性、電站運(yùn)行的可靠性、設(shè)備的可接入性、可維護(hù)性，使其更安全可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。一個(gè)智能化電站應(yīng)是由各智能化設(shè)備（IED）在統(tǒng)一信息模型和服務(wù)模型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作。采用統(tǒng)一建模的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如：IEC61850）通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集成。這樣可解決：靈活性、接入性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性問題。變壓器信號(hào)檢測(cè)內(nèi)容和控制配置1.信號(hào)測(cè)量的內(nèi)容1.1保護(hù)信息端子箱1.2有載開關(guān)控制1.3冷卻系統(tǒng)控制箱2.設(shè)備或部件的控制2.1有載開關(guān)控制由于線路中負(fù)載電流的動(dòng)態(tài)調(diào)整，線路壓降波動(dòng)較大，從而導(dǎo)致用戶端電壓不穩(wěn)定，通過采用自動(dòng)電壓調(diào)整器來自動(dòng)調(diào)整調(diào)相變壓器輸出端的電壓，從而保證用戶端的電壓穩(wěn)定，為了防止電網(wǎng)中出現(xiàn)過高的電壓損壞用戶設(shè)備，通常采用自動(dòng)電壓調(diào)整器向有載開關(guān)發(fā)生升或降電壓的命令，自動(dòng)調(diào)整變壓器二次側(cè)的出口電壓，來確保下游用戶端電壓維持在允許的范圍內(nèi)，確保用戶端用電設(shè)備能夠安全運(yùn)行。2.2冷卻系統(tǒng)控制箱由于變壓器的絕緣壽命主要受溫度影響，為了確保變壓器的油溫及繞組熱點(diǎn)溫度處于允許的范圍內(nèi)，在變壓器運(yùn)行過程中需自動(dòng)增加或減少冷卻設(shè)備。冷卻系統(tǒng)控制箱就是用來控制變壓器冷卻設(shè)備的啟動(dòng)和停止，并對(duì)電機(jī)提供過載、斷相和短路保護(hù)。控制箱根據(jù)控制和執(zhí)行元件的不同，分為普通繼電保護(hù)式控制箱和PLC可編程控制箱；根據(jù)冷卻裝置的種類和工作方式的不同，控制箱主要分為片散控制箱（控制對(duì)象為風(fēng)機(jī)，冷卻裝置為片散）、強(qiáng)油片散控制箱（控制對(duì)象為風(fēng)機(jī)和油泵，冷卻裝置為片散）、風(fēng)冷卻器控制箱（控制對(duì)象為風(fēng)冷卻器）和水冷卻器控制箱（控制對(duì)象為水冷卻器）。2.3充氮滅火裝置當(dāng)變壓器因故障著火時(shí)，著火點(diǎn)附近的探測(cè)器就會(huì)將著火信號(hào)發(fā)送到控制屏，同時(shí)變壓器本體的氣體繼電器將重瓦斯信號(hào)發(fā)送到控制屏，當(dāng)控制屏接收到這兩種信號(hào)后，先打開滅火箱中的排油閥將變壓器油箱頂部的適量熱油排出，此時(shí)變壓器儲(chǔ)油柜里的油經(jīng)過關(guān)閉閥向變壓器油箱里排油，由于通過關(guān)閉閥的油流涌動(dòng)從而使得關(guān)閉閥關(guān)閉以防止儲(chǔ)油柜內(nèi)的油流入變壓器油箱，當(dāng)變壓器油箱排出適量的熱油后，滅火箱中的氮?dú)忾y打開，氮?dú)馄恐械母邏旱獨(dú)獬淙胱儔浩饔拖湎虏浚瑢?duì)油箱內(nèi)上下油層攪動(dòng)混合，使燃燒中的油的溫度冷卻到燃點(diǎn)以下，同時(shí)，氮?dú)飧采w在油層表面，使變壓器油箱頂部油層表面與空氣隔開，以達(dá)到迅速滅火的目的。3.狀態(tài)檢測(cè)3.1氣體繼電器變壓器內(nèi)的慢性故障產(chǎn)生的氣體將匯集在氣體繼電器中，通過分析故障氣體的類型可判斷變壓器的內(nèi)部的故障類型。同時(shí)氣體繼電器內(nèi)收集的氣體達(dá)到一定的體積后，會(huì)向控制箱發(fā)出報(bào)警輕瓦斯報(bào)警和重瓦斯動(dòng)作信號(hào)，變壓器內(nèi)的快速故障，如內(nèi)部短路或存在嚴(yán)重的放電，都會(huì)快速使絕緣油裂解，快速產(chǎn)生大量氣體，從而推動(dòng)變壓器內(nèi)的油迅速向儲(chǔ)油柜流動(dòng)，從而推動(dòng)氣體繼電器的油流擋板，發(fā)出重瓦斯跳閘信號(hào)。氣體繼電器作為變壓器的主保護(hù)，是變壓器運(yùn)行的核心保護(hù)器件。3.2溫度計(jì)將溫度計(jì)溫包安裝在變壓器箱蓋上的溫度計(jì)座內(nèi)，用來測(cè)量油頂層溫度。主要用來啟停冷卻系統(tǒng)，同時(shí)可以向控制室發(fā)出報(bào)警和跳閘信號(hào)?？梢砸訮T100電阻或DC4-20mA的模擬信號(hào)上傳油面溫度給控制室。使用戶可以在控制室或其它更遠(yuǎn)的地方了解變壓器油頂層溫度。由于該測(cè)量方法直接可靠，是變壓器運(yùn)行的主要保護(hù)器件之一。3.3繞組溫度計(jì)繞組溫度計(jì)是用來測(cè)量變壓器繞組熱點(diǎn)溫度的。溫度計(jì)溫包插入油箱箱蓋上的溫度計(jì)座內(nèi)，當(dāng)變壓器內(nèi)部油溫升高時(shí)，繞組溫度計(jì)的溫包內(nèi)的感溫介質(zhì)體積隨之增大，這個(gè)體積增量通過毛細(xì)管傳遞到儀表內(nèi)彈性元件上，使之產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)應(yīng)的位移；同時(shí)變壓器的負(fù)載電流（與變壓器負(fù)荷成正比）通過電流互感器CT二次側(cè)輸出給電流匹配器，經(jīng)過電流匹配器變流后，輸出與變壓器銅油溫差相對(duì)應(yīng)的電流給電熱元件，通過電熱元件加熱后，彈性元件又增加一個(gè)位移量，兩個(gè)位移經(jīng)機(jī)構(gòu)放大后便可驅(qū)動(dòng)指針指示被測(cè)繞組熱點(diǎn)溫度，并驅(qū)動(dòng)微動(dòng)開關(guān)。主要用來啟停冷卻系統(tǒng)，同時(shí)可以向控制室發(fā)出報(bào)警和跳閘信號(hào)?？梢砸訮T100電阻或DC4-20mA的模擬信號(hào)上傳油面溫度給控制室。使用戶可以在控制室或其它更遠(yuǎn)的地方了解變壓器油頂層溫度。由于該測(cè)量方法屬于間接測(cè)量，測(cè)量結(jié)果并不能真實(shí)準(zhǔn)確的反映繞組的熱點(diǎn)溫度，是變壓器運(yùn)行的非主要保護(hù)器件。3.4壓力釋放器壓力釋放閥是變壓器的壓力保護(hù)裝置，安裝在變壓器油箱的頂部，當(dāng)由于故障引起油箱內(nèi)壓力過高時(shí)，壓力釋放閥開啟，將油箱內(nèi)的油噴出以釋放壓力防止油箱爆裂，同時(shí)壓力釋放閥的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作發(fā)出跳閘信號(hào)使變壓器停止運(yùn)行。是變壓器運(yùn)行的主要保護(hù)器件之一。3.5壓力繼電器由于受安裝位置和安裝數(shù)量以及壓力釋放器本身的動(dòng)作原理的限制，在變壓器發(fā)生快速故障時(shí)，不能非常有效的對(duì)油箱進(jìn)行保護(hù)。因此為了保證變壓器發(fā)生突發(fā)壓力時(shí)的安全，選用壓力繼電器作為變壓器的突發(fā)壓力保護(hù)裝置，安裝在變壓器油箱的頂部或側(cè)壁，當(dāng)變壓器由于故障引起油箱內(nèi)壓力升高的速率超過規(guī)定值時(shí)，壓力繼電器迅速動(dòng)作發(fā)出跳閘信號(hào)使變壓器停止運(yùn)行,防止變壓器故障進(jìn)一步發(fā)展。是變壓器運(yùn)行的主要保護(hù)器件之一。3.6油位計(jì)油位計(jì)用來監(jiān)視儲(chǔ)油柜內(nèi)油位狀態(tài)，當(dāng)儲(chǔ)油柜內(nèi)的油位高于上限油位或低于下限油位時(shí)，均能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以DC4-20mA的模擬信號(hào)上傳儲(chǔ)油柜的油位狀態(tài)給控制室。使用戶可以在控制室或其它更遠(yuǎn)的地方了解變壓器儲(chǔ)油柜的油位狀態(tài)。是變壓器運(yùn)行的非主要保護(hù)器件之一。3.7氣體在線監(jiān)測(cè)儀由于目前的常規(guī)試驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)周期仍存在一定的局限性，而氣體在線監(jiān)測(cè)儀能在線監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)部各種氣體的組分（H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、CO、CO2、02）及含量和水的含量；一些事故的先兆信息能及時(shí)捕捉到。但是由于對(duì)氣體在線監(jiān)測(cè)儀價(jià)格、運(yùn)行壽命及運(yùn)行過程中的維護(hù)方面的考慮，目前只有部分大型變壓器上增加氣體在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，是變壓器運(yùn)行的非主要保護(hù)器件之一。隨著電能需求量的增大、電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的提高、設(shè)備容量的增大，人們對(duì)供電可靠性提出了越來越高的要求，從近年來變壓器的事故情況來看，許多事故是在無任何先兆的情況下發(fā)生的，這說明了為了提高變壓器運(yùn)行的可靠性，在大型變壓器上增加一些在線監(jiān)測(cè)設(shè)備已成為一種趨勢(shì)和必然。3.8套管監(jiān)測(cè)儀主要在線監(jiān)測(cè)變壓器套管的電容和介損。能盡早發(fā)現(xiàn)套管內(nèi)部存在的潛伏性故障并可隨時(shí)掌握故障的發(fā)展情況，由于套管監(jiān)測(cè)儀須從套管末屏引出信號(hào)，改變了套管末屏傳統(tǒng)的死接地的方式，對(duì)套管的安全運(yùn)行存在一定的風(fēng)險(xiǎn)（我公司原則上不同意增加套管監(jiān)測(cè)儀），是變壓器運(yùn)行的非主要保護(hù)器件之一。3.9充氮滅火裝置控制屏是滅火裝置的控制部件，安裝在用戶的控制室，它能接收火探測(cè)器、關(guān)閉閥和氣體繼電器發(fā)出的信號(hào)并控制滅火箱進(jìn)行排油和注氮一系列滅火動(dòng)作完成，同時(shí)顯示滅火裝置的工作狀態(tài)。目前常采用滅火裝置油充氮滅火系統(tǒng)和水噴霧滅火系統(tǒng)。它們是變壓器運(yùn)行

的主要保護(hù)器件之一。3.10保護(hù)繼電器有載開關(guān)保護(hù)繼電器在有載開關(guān)