一、应用背景

1、变压器油的品质对绝缘性能的影响

    油浸式变压器中变压器油主要有绝缘、散热、消弧等作用。在变压器运行过程中变压器油长期处于高温环境中会发生氧化反应，产生的污染、形成的酸、醛和过氧化物，都会导致了电导率的增加，即绝缘油的绝缘性能下降，从而影响变压器的安全运行，进而可能发生绝缘击穿故障。

2、变压器油的品质对变压器腐蚀的影响

    变压器在长期运行中会面临腐蚀问题，其腐蚀主要发生在金属部件（如油箱、绕组引线、铁芯、散热器等）和绝缘材料（如绝缘纸、绝缘纸板）上，腐蚀的原因有外部环境因素（如湿度、污染物），也有绝缘油劣化产物与水分、氧气的共同作用产生的酸性物质。腐蚀不仅会损坏设备结构，还可能间接破坏绝缘性能，最终引发短路、漏油甚至设备停运等故障。变压器的腐蚀是“多因素、多部位” 的渐进式问题，核心诱因是绝缘油劣化产物、水分、氧气的相互作用。通过 “控制油质劣化 + 强化结构防护 + 定期监测” 的组合措施，可有效延缓或避免腐蚀，确保变压器长期安全运行（通常设计寿命 20-30 年，良好的防腐措施可延长至 30 年以上）。

3、政策导向

    2025年9月工业和信息化部、市场监管总局、国家能源局印发《电力装备行业稳增长工作方案(2025-2026年)》指出，要求提出通过技术突破、标准升级、国际市场拓展等措施推动电力装备行业（含变压器）高质量发展。其中对2500V以上工频耐压设备提出介质损耗率动态监测要求。这就推动企业需要升级检测设备（如介质损耗测试仪需满足0.05%精度），虽增加短期成本，但从长期来看提升了产品的质量和对电网的适应性。以此来促进智能诊断算法应用，支持变压器智能化发展。

综上，对变压器油的品质状态动态监测显得格外重要。

其中GB7595-2017规定了运行中矿物变压器油的质量标准，如下表

二、监测手段

     目前我国对变压器油的监测仍以气相色谱DGA技术为主导，即对油中溶解的气体（H2、CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO2）进行分析，从而间接反应出油品的状态。但随着科技的发展，技术的进步，以及国家政策要求，希姆西公司应市场需求，已成功研发了高精尖油品传感器，可实现直接连续在线监测变压器油的温度、水分、介电常数、电导率、tanδ（介质损耗角正切值）、击穿电压等变压器油品质关键指标。

1、传统的气相色谱检测技术

    气相色谱分析方法20世纪60年代中期开始用于电力设备的故障诊断。气相色谱检测设备包括油气分离单元、载气系统、色谱柱、检测器等单元，气体分析过程主要包含３步：以N₂等特定气体为载气，样品气体被载气带入汽化室后填充色谱柱，由于样气中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的吸附力、溶解度等存在差异，吸附力差的组分先从色谱柱流出，吸附力大的后从流出，实现各气体分离后，经过载气的冲洗按顺序通过检测器，依次测出各组分的数值；然后，按照气相色谱分析法故障判断法则对检测数据进行综合分析判断；最后进行异常分析，判断设备状态并提出解决方案。

     气相色谱检测技术并非真正的在线监测，需要将溶解在油里的气体分离出来，进行气体组分分析，从而间接反应出来当前油品的状态。这种检测方法设备结构复杂，样气极易受到污染，系统载气也要定期更换，否则就会出现检测结果不准确等情况，所以该检测手段存在运行费用高、维护麻烦、可靠性较低、滞后性高等缺点。

2、希姆西传感器在线监测技术

    希姆西的油液传感器具有体积小，安装灵活等优势，只需要将传感器安装在变压器油路上，配合我司独有的算法和数据库模型，即可对变压器油关键指标进行7*24H连续不间断的监测，为用户变压器保驾护航，不遗漏任何一次异常，做到真正的在线监测。

2.1 希姆西传感器在线监测的优势

    我司传感器直接检测介质为变压器油，不需要进行油气分离，省去了繁琐的步骤，避免了取样的污染。希姆西传感器可监测的参数有酸值、水分、电导率、体积电阻率、介电常数、温度、击穿电压、tanδ，其中击穿电压、tanδ、酸值在线监测更是我司独有技术，是目前国内唯一可以实现在线监测该参数的企业。

2.2 希姆西传感器在线监测的原理

   我司研发的朱雀传感器采用不锈钢探头，而非传统敏感元件，采用电化学检测技术原理，动静态油均可检测，不受油路系统流速、气泡、设备振动限制，测量精度受外界环境影响极小，抗干扰能力强。

   传感器内部利用神经元网络，有效处理温湿度对测量的影响，实现自适应补偿，提高了测量精度。如下图所示，温度对电导率测定有影响，通过我们内部算法的补偿可以确定电导率的值。

    我司传感器在线测量电导率k、介电常数ε，及温度 T，并通过算法模型计算出击穿电压、介质损耗 tanδ、体积电阻率、水分 和 油品酸值。

     击穿电压与电导率存在着关联，通过对电导率的监测即可实现对击穿的监测，且通过测量电导率来检测击穿电压要比直接测量击穿电压准确得多。随着电导率的上升击穿电压在下降，电导率变化超过200 倍，但击穿电压的变化却小的多。

   油品劣化可引起介质损耗tanδ值的变化，油品劣化程度最直接的体现是介电常数和电导率的变化，可确定介电常数和电导率与tanδ有存在着固定关系，同样与介电常数和电导率有关联的指标有酸值、水分、体积电阻率等。

三、总结

     在变压器油以及绝缘油品的在线监测应用上，传统的监测方法存在明显滞后性，而随着电力系统智能化发展的推进，数据的实时性以及准确性更加的突显技术能力的强弱。数据测量的精准不仅体现可持续发展战略的推进，更能体现安全高效的生产准则。

   油液在线监测的本质是将油液从不可见的状态转化为可实时感知、可预警、可追溯的数字化信号，其优势不仅在于及时发现故障，更在于通过数字化驱动实现“设备健康管理的智能化升级”—— 从传统的“事后维修、定期维修”，转向 “预测性维修、状态维修”，最终实现“设备安全、运维高效、成本优化”的多重目标。

   希姆西传感器在线监测技术对比传统的气相色谱检测技术优势明显。希姆西的油液传感器安装简单高效，综合性价比突出，无易损件，配合数据库模型可多参量输出，帮助用户真正做到了在线监测，且数据无滞后性，7*24H为您的设备保驾护航，为用户提供高效长久的安全智能化保障。