油浸式变压器是电力系统中重要的设备，其性能直接影响到电网的稳定性和安全性，尤其在地铁系统中。变压器承担着为列车运行提供稳定电力的关键任务。地铁的高频率运行和大功率需求，使得对变压器的运行可靠性提出了更高的要求。在线检测技术的应用，为实时监测和评估变压器的状态提供式了有效手段，确保地铁的安全、高效运行，避免因设备故障引发的服务中断。
智能状态化的油浸式变压器需要有哪些在线监测：
1、温度监测
通过安装温度传感器，实时监测变压器油和绕组的温度，判断是否超出安全范围。
2、油中气体分析（DGA）
利用气体色谱分析技术，检测变压器油中溶解气体的浓度，判断设备内部是否发生故障。
3、油质分析
定期检测变压器油的绝缘强度、酸值、杂质含量等指标，评估油的劣化程度。
4、电流和电压监测
实时监测变压器的输入和输出电流、电压，识别异常波动，及时发现潜在问题。
5、局部放电检测
采用局部放电在线监测设备，识别变压器内部的局部放电现象，以防止绝缘失效。
……
由于变压器体积较大，尤其是大容量变压器，随着负荷的增加，流经绕组的电流增大，导致磁感应现象增强，进而引发温度的上升。这种温度变化直接反映了绕组的工作状态。变压器内部充满了用于散热和绝缘的变压器油，我们可以将变压器绕组比作一个“加热器”，加热大量的变压器油需要一定的时间，这个过程的快慢与变压器的结构及变压器油的容量密切相关。
以往，我们难以直接监测到变压器绕组的温度，因为绕组被油和外壳包裹，传统的测温手段难以穿透这些材料。例如，热成像仪无法穿透外壳，而铂电阻传感器却无法直接安装在线圈上，这会降低绝缘性能并带来电击风险。因此，绕组温度的直接监测长期以来是一个技术难题。直到砷化镓光纤传感器技术的应用，才使得绕组温度的直接监测变成了可能。
苏州某地铁项目安装实例现场：
在地铁项目中，变压器的高效可靠运行尤为重要。通过实时温度在线监测，能够及时发现并处理潜在故障，降低设备故障率，延长变压器的使用寿命，同时减少因设备问题导致的计划外停机时间，显著提升地铁运营效率。
该项目单台变压器系统配置：
设备名称 |
型号 |
数量 |
砷化镓光纤温度解调仪 |
GM-08 |
1 |
砷化镓光纤温度传感器 |
GS-03 |
9 |
光纤贯通器转接盘 |
OP-01 |
1 |
法兰盘 |
RF-01 |
1 |
转接光缆 |
EC-01 |
9 |
防护罩 |
CB-02 |
1 |
防护箱 |
PB-02 |
1 |
系统软件 |
TmeasOTG |
1 |
应用软件 |
TmeasGW/TmeasLOG |
1 |
布置位置图
GM08 砷化镓光纤温度解调仪基于 ARM+QT 的硬软件平台构架；斜 45 度波浪式 ST 光接口插接方式，方便水平和垂直双方向光纤接入；标配 4~20mA 模拟输出；8 个信号继电器和 1 个系统继电器；内置自适应、自校准功能。
光学贯通器转接盘是一个光学结构件，用以贯通密闭腔体内外的光路，能在完成密闭腔体抗压密封的同时确保腔体内外的双向无损光通信。
CB-02 防护罩是专门为光纤贯通器转接盘设计的上防护组件，与转接盘配合后确保转接盘外光接口不受环境污染及意外撞击。
主体由足 1.5mm 厚不锈钢板弯折焊接而成，防护盖与罩体采用链条式轴连接，两者间增设聚氨酯发泡密封条来提高整体的防护等级。防护盖与罩体间采用一个连体螺栓和活动耳连接，无需拧下螺栓即可打开防护盖，不必担心螺栓脱落丢失。
PB02 防护箱采用足 1.5mm 不锈钢板弯折焊接制成，顶部有带有温控风扇。箱体表面带有一个防水按钮，用户无需开门即可激活箱内设备完成巡检。箱体带有开门亮灯功能，用户在任何时段通过专用钥匙打开箱门即可对箱内设备或组件进行维护。
温度在线检测技术通过早期预警和精准故障诊断，减少了频繁的人工巡检和不必要的维修成本，从而降低维护开支。确保变压器的正常运行，对于地铁电力系统的安全和稳定性至关重要，能够有效避免因变压器故障引发的安全事故。而TmeasGW是专门为变压器绕组温度监测而设计的后台管理和监控系统，与GM08砷化镓光纤温度解调仪使用。可通过RS485或局域网连接，获取解调仪的基本信息，实时运行状态并可远程管理和设置解调仪，是一款集温度采集显示、历史数据查询分析、设备管理设置、服务器客户端管理于一体的砷化镓温度后台监控系统。通过在线监测数据的收集与分析，运营人员可以更好地掌握变压器的工作状态，支持地铁电力系统的精细化管理和优化运行。
