变压器负担着电力变送工作，高电压大电流的线路长期工作，绝缘介质会出现不可预期的问题而导致事故。绝大部分事故的原因就是绝缘老化、失效产生的。变压器的内部故障最终仍将以热性或电性故障形式表现出来。油部分的场强较高，高到一定程度就会产生局部放电，有时会产生击穿，而温度过高会使变压器的绝缘材料老化，当绝缘材料失效后就会造成内部短路燃烧等电器故障，变压器油短路燃烧后迅速膨胀，造成爆炸。这些由局部放电和过热造成的故障和事故会严重影响电力系统供电的可靠性，以及造成巨大经济损失。

经研究发现，变压器在发生局部放电和过热时时，会产生电磁波信号、超声波信号，同时会伴有发热、振动和产生泄漏电流的现象。在所需站内开展变压器状态监测系统建设：通过安装各种监测传感器，向下收集监测数据，对数据处理后上传至监测系统，解决现场数据的收集和远传问题；通过在后台部署变压器在线监测系统，对数据进行管理、分析，实时展示运行状态，并通过历史趋势、横向对比等手段，及时给出预警、告警信息，在故障发生前消缺，避免事故发生，实现设备全生命周期健康管理，提高变压器运行的可靠性。

                           系统概述图

     在所需站内开展变压器状态监测系统建设，通过安装内置式特高频传感器、高频电流传感器、超声传感器、振动传感器、铁芯电流传感器、RF传感器、红外测温装置、油色谱分析装置等，向下收集监测数据，并将数据传送到监测主机。通过在后台部署变压器在线监测系统，接收变压器的监测数据，对数据进行管理、分析，实时展示运行状态，并通过历史趋势分析、横向对比分析等手段，研判缺陷的发展态势，及时给出预警、告警信息，辅助运维人员分析、定位缺陷，在故障发生前进行消缺，从而避免事故发生，实现设备全生命周期健康管理，提高变压器的运行可靠性。

     变压器综合在线监测系统包括：局部放电在线监测、结构件振动在线监测、铁心及夹件接地电流在线监测、温度在线监测、油色谱在线监测。

     系统设备由UHF传感器、HFCT传感器、AE传感器、振动传感器、铁芯电流传感器、RF传感器、红外监测传感器、油色谱监测装置、综合监测主机以及后台服务器组成。

1.UHF传感器

2.HFCT传感器

                               外置UHF                   内置UHF

  技术参数：

 1） 幅频特性：带宽覆盖300MHz~1.5GHz

 2） 平均有效高度：应≥11mm

 3） 动态范围：40dB

 4） 输入阻抗：50Ω

  技术参数：

 1） 频段范围：0.5MHz～30MHz

 2） 传输阻抗：>15mV/mA

 3） 最小可测局部放电量：5pC

 4） 采样率：100MS/s

3.AE传感器

4.振动传感器

  技术参数：

 1） 谐振频率：140±20%RH

 2） 传感器峰值灵敏度：60dB(V/(m/s))

 3） 检测灵敏度：40dB

 4） 传感器检测频带范围：200MHz~1.5GHz

   技术参数：

  1） 测量范围（峰-峰值）：

        0.1μm～400μm，误差≤10%

  2） 振动加速度测量范围：10g～+10g，误差≤10%

  3） 频率响应：5Hz～3000Hz，频率响应相对误差±5%

  4） 传感器灵敏度：100mV/g

5.铁芯电流传感器

6.RF传感器

  技术参数：

 1） 灵敏度：0.1mA

 2） 测量范围：2mA～10A

 3） 全量程线性误差：5mA～100mA：±2.5mA

                                  100mA～10A： 2.5%

   技术参数：

  1） 检测频带范围：100MHz～1000MHz

  2） 平均有效高度：≥10mm

  3） 采样率：100MS/s

7.红外监测传感器

8.油色谱监测装置

  技术参数：

 1） 响应波段：8~14μm

 2） 数字变倍：2x、4x

 3） 测温范围：-20-150℃或20-350℃

 4） 精度：±2℃或读数的±2%

取油回油接口阀安装图

   1）监测组分：

H₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₂、C₂H₆、H₂0 （可选）等7种气体组分及微水、相对增长率及绝对增长速度； 油中微水监测可选

   2）分析诊断功能：通过改良三比值法、大卫三角法及立方体图示法对监测数据进行分析、诊断，并提供原始谱图。

                                                                9.变压器综合监测主机

监测主机采用小型户外立柜型结构，304不锈钢材质，内部模块化设计，可接入4~48路UHF局放和铁芯接地电流信号，同时可以兼容超声、振动、红外、油色谱等其他在线监测功能的模块接入，满足信号监测和数据通讯中继的双重功能，具备防水防尘等户外性能要求。监测主机的每个通道独立连续同步测量，每个通道的采样率均同时达到100Mbs，各通道间互不影响，可根据现场实际布点位置及需求，灵活配置通道数。

多套监测主机可组网对整站全部变压器进行监测，所有数据和信息汇总到就地监测服务器显示和管理，也同时可以通过网络实时上传到信息中心的监测服务器，在监测诊断软件系统进行分析和显示。

系统采用分布式组网结构，各监测主机利用光纤连接或无线4G，统一将数据信号传输到后台服务器系统中。

                                                                                                               软件主管理界面