LabVIEW变压器温度在线监测装置设计(2)
变压器的运行性能与其绕组绝缘的安全性息息相关，而影响绕组绝缘安全性的最主要因素就是温度。变压器自身绕组温度异常，将会导致绝缘受损。当变压器绕组的绝缘性能降低或受损后，将对其导热性能产生很大的影响，在绝缘遭到破坏的位置，温度迅速升高，达到某一极限值时，则会造成变压器绝缘下降，变压器寿命缩短，如果不及时发现，可能会造成绝缘击穿，变压器烧毁爆炸，对工作人员和整个电网的稳定构成威胁，后果将不堪设想[3]。
由于电力变压器的故障程度与其绝缘状态、运行环境和负荷容量有关，常见的预防性文修方法很难及时地发现变压器中潜在的故障，此外预防性文修方法对一些发展性的故障不是很灵敏，并且费用还十分昂贵 [2]。为了对故障做到提早发现和预防，可对变压器进行定期检修。但是如果频繁地对变压器进行停电检修，有可能会造成“过度检修”，引起不必要的停电损失，也将会缩短变压器的寿命。基于以上种种缺点，一般情况下，变压器会加入温度监测系统，对变压器进行在线监测。这样不仅保证了现场变压器的安全，防止突发事故发生，减少事故风险，防患于未然，还可以将“定期检查”变为“按状态检查”[4]，同时也满足了变压器运行状态判定与现场温度监测的双重需要，具有广泛的应用前景。
1.2 变压器温度在线监测的发展与现状
多年来，我国对变压器等多种重要电力设备的监测均以绝缘预防性的试验为主，试验的标准大多数是根据其他国家的推荐值或者多年的经验来定制。然而，随着电力系统的日益庞大和复杂化，传统测温方法难以满足运行要求。传统的温度监测方法存在很多的弊端：首先是，速度慢、效率低；其次是，仪表多，每个仪表都有各自规定的使用方法，给测试人员带来了使用、管理和文护上的不便；再次，手工测试的精度有时会达不到要求，可靠性不能满足需求；最后，绝缘预防性试验需要在整个电网停电的情况下进行，这样不管是经济方面，还是长远性方面，均不能符合我国电力系统的发展要求。
从80 年代初开始，温度在线监测的试验和研究工作条件逐渐走向成熟[5]。温度在线监测装置能够对正在运行的电力变压器进行温度的实时性监测，同时还可以监测变压器在各种情况下的重要参数。与传统试验方法相比，温度在线监测技术具有准确性、灵敏性、及时性、简捷性等优点，此外还无需工作人员的参与，提高了经济效益。基于这些原因，结合先进的测试技术和计算机网络技术设计出温度在线监测装置迫在眉睫，将会有更加广阔的应用前景。
变压器温度在线监测的方法有很多种。目前，国内外的变压器在线监测系统主要方法有两种：油中溶解气体的气相色谱分析法和红外测温仪。下面具体分析两种方法的原理与优缺点：
1）油中溶解气体的气相色谱分析法（Dissolved Gas Analysis），简称DGA[6]。它是通过分析变压器油中溶解气体的成分来判断变压器工作状态的。虽然这种方法使用比较广泛，但是变压器油要溶解是需要一定的温度和时间的，而变压器绕组的温度升到变压器油的熔点也是需要一定的时间的，并且变压器油的温升速度要小于变压器绕组的温升速度。因此，这种方法不能及时地上传温度数据，影响了系统的实时性与可靠性，并且也无法监测到变压器油裂解“阀值”以下的温度的变化[6]。
2）红外测温仪。红外测温仪也是变压器温度监测的常用方法，其主要原理就是通过变压器上层油温的异常情况来推断出变压器的故障情况。但是，红外测温仪的工作状况受周围环境因素影响比较大，会受周边电磁场的影响较大，抗干扰能力差，传输距离也十分有限。除此之外，这种方法需要工作人员的参与，由于变压器的数量比较多，诊断工作就会既费时又费力。同时工作人员的行动也会受到环境的制约，无法长时间对变压器进行监测，还有可能存在较大的误差。以上两种方式最大的缺点就是需要工作人员的参与，不能对变压器进行在线监测。