变压器油中氢气在线监测

变压器是电力系统中不可或缺的重要电气设备之一,变压器油以其自身所具备的优良性能和低廉的价格,成为大部分电力变压器的绝缘和冷却介质。通常情况下,变压器正式投运前需要注入变压器油,而在变压器油尚未注入变压器时,部分溶解气体便已经存在,如H2(氢气)、CH4(甲烷)等。可将变压器油中溶解气体的来源归纳为以下几个方面:

1.1来自于大气

变压器油是石油类液体,加工时通常会与生产环境中的大气接触,此过程中,油液会吸收一定量的空气。另外,在后续的储运环节中,油液也会或多或少地吸收空气。而变压器油中的溶解气体则是吸收了大气中的O2(氧气)和N2(氮气)。

1.2绝缘油分解

绝缘油是由许多不同碳氢化合物分子组成的混合物,电或热故障可使其中某些C二H键或C二C键断裂,并有少量氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基伴随产生。这些自由基和氢原子等经过复杂的化学反应重新生成氢气和烃类物质,如甲烷、乙烯、乙烷、乙炔等。

1.3固体绝缘材料分解

从电力变压器结构上看,固体绝缘材料是不可或缺的重要部分,其主要成分是纤维素,热稳定性比油中的碳氢键弱。在电、热、水分、氧等作用下,纤维素裂解、氧化、水解,生成CO、CO2、水、烃类物质、哄喃化合物等,会对变压器的运行性能造成不良影响。

随着配电网系统的快速发展，与之相配套的变压器油的需求量也逐渐增加。变压器油是一种普遍应用在变压器中的绝缘介质，通常会起到散热与消弧的作用。变压器油的质量与变压器安全运行息息相关，一定程度上决定了变压器的使用寿命，关系到输变电系统的安全运转与电力枢纽作用的发挥。通过变压器油中氢气在线监测仪代替人工巡检，对变压器运行状况进行监测是一种行之有效的方法。

变压器油氢气在线监测仪

变压器是输变电的重要设备，一旦出现问题，损失就非常严重。所以电力行业对变压器自身运行情况尤为重视。目前除国家强制要求的大型变压器有在线多组分气体监测装置，大部分中小型变压器都没有安装气体监测仪，还在用人工巡检的方式对变压器健康状态进行评估。

据了解，变压器在故障下所产生的气体在其内部会有一个传质过程。故障点产生的气泡会因浮力而上升，上升的过程中与附近变压器油中已溶解的气体会发生交换。气泡的运动与交换是判断变压器故障的性质和发展趋势的关键。通过变压器油中气体监测仪，监测变压器油中溶解气，能够帮助监测变压器内部隐藏的故障。

目前我国变压器存在着人工巡检成本高、巡检周期长、工人工作强度大及有些地区环境危险、恶劣的缺陷。市场上的多组分气体监测仪又过于昂贵，不适合在中小型变压器上普及。一旦能够大面积解决变压器健康状况的在线监测监控问题，就能够及时反馈变压器故障信息，为电力行业安全生产提供关键依据。

油浸式电力变压器发生故障会产生多种气体，其中常规检测7种组分气体（H2、O2、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6）和微量水是国家标准的要求。”随着变压器的运行，局部放电或者升温都会加速这7种气体的产生，而检测这7种气体的含量趋势也就成了判断变压器健康情况的重要手段。H2是最早产生和最易扩散的一种气体，国外已经出现单氢检测产品作为替代的趋势，因为这样可以大大降低普及成本，便于推广。

变压器油中氢气监测仪代替人工巡检将成为未来变压器监测领域的发展趋势。通过变压器监测设备，工作人员在总控室即可一目了然地管理所有变压器，为计划生产、电力调度提供决策帮助。 变压器油中氢气监测仪专门用于测量氢气含量，该检测装置使用特有的催化燃烧式可燃气体传感器TGS6812，TGS6812-D00是催化燃烧式的可燃气体传感器，可以检测100%LEL水平的氢气，此传感器具有精度高，耐久性与稳定性好，快速响应、线性输出的特点.TGS6814是催化燃烧式的气体传感器,是TGS6812的升级版本。可以检测100%LEL水平爆炸下限的甲烷气体，亦可以检测H2，此传感器不但具有优异的耐久性与快速响应能力，与此同时,线性输出与输出的高度稳定性也是其主要特征。