2023 年（第四届）电力企业油质监督技术研讨会 - 329 - 以与变电站其它在线监测与诊断装置联机，实现整 个变电站运行工况的在线智能化监测与诊断。因此， 变压器油中溶解气体在线监测可以克服常规油色谱 分析的不足，实现油中溶解气体定时在线智能化监 测与故障诊断，可及时掌握变压器的运行状况，发 现和跟踪潜伏性故障，及时掌握变压器的健康状况， 为变压器的可靠运行提供保障。 色谱在线监测的气体检测采用了气相色谱原 理。溶解在变压器油中的故障特征气体经气体采集 器采集后，在内置微型气泵的作用下，进入电磁六 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，气体检测器分别将六组分 气体（H2、CO、CH4、C2H2、C2H6、C2H4）变换成电 压信号。 数据采集器将采集到的电压信号通过 RS485 上传给安装在控制室的数据处理器，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。 3.1 变压器油中气体在线监测工作原理 气相色谱分析具有选择性好，分离性能高，分 离时间快，灵敏度高和适应范围广等优点，目前国 内外采用的方法主要有“油样直接注入法” 、 “鼓泡 脱气法”和“渗透膜脱气法” ： 渗透膜脱气法就是利用高分子膜的透气性，直 接从油中将气体分离出来，免去取油样，注油和脱 气等工序，不仅节省了监测时间，而且简化了装置， 易于实现在线连续监测的要求。透气过程也是气体 在膜内溶解和扩散的过程，表征透气特性的渗透系 数 H 是溶解度系数 S 和扩散系数 D 的乘积， 即： H=SD。 在综合比较国内外现有离线和在线监测装置的 基础上，我公司经过大量的可行性研究，选择宁波 理工监测设备有限公司的的 MGA2000-6 系列变压器 油中六种溶解气体在线监测诊断系统，可连续、实 时分析变压器油中溶解气体的含量和增长率，采用 了面向对象的设计方式和客户机/服务器的架构体 系，它由色谱数据采集器（MGA2000-6-01） 、数据处 理器（MGA2000-6-02） 、应用软件、载气及通信电缆 等组成（图 3.1） 。 图 3.1 MGA2000-6 变压器色谱在线监测系统组成 3.2 主变压器油中气体在线监测系统框架及功 能概述 3.2.1 监测对象 选择 220kV 北义城变电站、 220kV 凤城变电站主 变压器作为监测对象，实时监测变压器油中气体的 变化情况。 220kV 北义城变电站是晋城电网的枢纽变 电站，1#、2#主变压器额定容量均为 180MVA，两台 变压器均是 2007 年 11 月投运。 220kV 凤城变电站是 晋城电网的重要变电站，1#、2#主变压器额定容量 均为 180MVA， 1#主变 2008 年 10 月投运， 2#主变 2008 年 11 月投运。 3.2.2 在线监测硬件设备 我们所采用的 MGA2000-6 型变压器中溶解气体 在线监测系统由油气分离装置、气体检测单元、控 制及诊断单元，包含油气分离器、传感器、控制电 路板、后台机等硬件设施和监测、查阅、远程通讯 等软件部分。原理框图如图 3.2 所示。 图 3.2 变压器油中气体在线监测原理框图