连续监测保护着阿尔卑斯山上的变压器

在阿尔卑斯山地区安装重型变压器给瑞士 BKW 公司带来了诸多不寻常的运输问题。克服了这些挑战后，BKW 工程师在变压器安装后检测到了微小但迅速下降的放电。在正常情况下，他们可能会考虑将变压器退回工厂，但考虑到这样做的复杂性和成本，因此安装了维萨拉 OPT100 Optimus™ DGA 仪表来对变压器进行连续监测。

“我们的初步测试表明，变压器运行良好，”BKW 首席工程师 Lukas Eggimann 解释道。“但是，无论多小的放电，检测到的放电都代表着潜在的风险，因此安装了在线 DGA 监测系统，用于确保如果变压器内部出现任何异常，就会发出警报。”

阿尔卑斯山变压器面临的挑战

为了满足日益增长的需求，并提高瑞士格施塔德地区电力供应的安全性和抗风险能力，需要添加一台 75 MVA 220 kV/50 kV 变压器。然而，安装地点位于阿尔卑斯山高海拔地区，前往那里的道路困难重重。例如，必须爬陡峭的道路并经过并非设计用于承载如此重的重载的桥梁。 

需要两台拖车和一辆自行式车辆来运输变压器，总有效载荷达到 123 吨，超出了一些桥梁的承载能力。例如，无法避开限重 32 吨的窄桥，因此在变压器到达之前对桥梁进行大规模加固（照片）。

确保变压器的可靠性

安装后，BKW 的变压器会接受公司内部诊断团队以及高压问题技术委员会 (FKH) 的彻底检查。在这些评估过程中检测到了局部放电，尽管在 4 到 5 个小时内观察到了强烈的下降趋势。

“这些放电有多种可能的原因，”卢卡斯解释道。"例如，在变压器室的制造过程中，焊接活动可能会产生微小的金属碎片，或者放电可能是由空隙、气泡或湿气等其他因素引起的。无论原因是什么，令人担心的是，它们以后可能会发展成严重问题，导致变压器故障。”

变压器在工厂内测试结果非常好，但在现场测量时放电迅速减少，而将变压器运回工厂的成本和复杂性令人望而却步，因此，为了避免任何潜在风险，安装了维萨拉 DGA 监测系统。

为什么要进行连续监测？

检查变压器性能状态的传统方法是，每年手动采集一次变压器油样品进行实验室分析。这种抽检采样方法可以指示某一时刻溶解气体和变压器油的质量。相比之下，连续 DGA 监测系统能够在问题变严重之前立即检测到问题。例如，连续监测系统还可以显示趋势，以便用户可以将气体水平与变压器负载关联起来。 

维萨拉 OPT100 Optimus™ DGA 可以通过自动校准和红外参考测量在不到两小时内安装完毕，该仪器能够提供可靠的气体趋势数据。真空气体提取可消除油温或油压导致的数据波动，而密封的光学器件可防止传感器被污染。我们的电容式薄膜聚合物 HUMICAP® 传感器和固态传感器可以直接测量油中的水分和氢气。重要的是，OPT100 可以测量变压器油中溶解气体的总压力，并且无需监测氧气即可检测密封变压器中的任何空气泄漏（监测氧气可能是一种误导性测量）。 

“OPT100 是一种降低风险的工具，”维萨拉的 Andreas Hilgers 解释道。“在格施塔德，BKW 正在使用它来确保通过可靠的连续监控解决安装后测试中发现的非常轻微的问题。我们的一些客户在其所有新变压器上均使用了维萨拉 DGA 监测系统，而其他用户则仅在变压器通过 FAT 测试但未通过现场验收测试的地方安装它们。”

OPT100 可以整合到电力公司的 SCADA 系统中，但它也能提供安全的独立通信。Lukas 表示，“这对于网络安全来说是一项重要功能，因为增加这样的工具不应为黑客提供额外的切入点。”

对于 Lukas 来说，易于安装也是一个吸引人的特点。“当然，我们能够快速轻松地安装 OPT100 固然很好，“他解释道。“但变压器的典型寿命为 40 至 60 年，因此监测系统在后期能够轻松拆除也同样重要。“

截至目前的表现

OPT100 最初安装于 2022 年，自那时起，变压器和 DGA 监测系统都运行良好，没有出现任何异常迹象。OPT100 测量结果与 FKH 采集和测试的样本结果显示出良好的相关性，并且没有迹象表明变压器油中的气体水平增加。

展望未来

BKW 变压器群状况非常良好，并定期通过离线诊断和变压器油采样分析进行监测。如果变压器出现任何异常，则首先会缩短监测间隔，如果仍然存在疑虑，则考虑安装 OPT100。“因此，我们的风险降低策略是在发现任何异常时采取行动 — 就像人类医疗方式一样，“卢卡斯说。“因此，连续 DGA 监测系统是我们风险管理策略中的一个重要工具，而 OPT100 已经经过证明能够提供我们所需的可靠性和安心无忧体验 — 尤其是当进出道路限重 32 吨时！“