摘要闡述了變壓器油中微水的狀态及危害,論述了變壓器絕緣油中微水的測試方法,以期為變壓器絕緣油中微水監測提供參考。
關鍵詞變壓器;絕緣油;微水監測
目前電力變壓器不僅屬于電力系統最重要的和最昂貴的設備之列,而且也是導緻電力系統事故最多的設備之一。變壓器在發生突發性故障之前,絕緣的劣化及潛伏性故障在運行電壓的作用下将産生光、電、聲、熱、化學變化等一系列效應及信息。因此,國内外不僅要定期做以預防性試驗為基礎的預防性維護,而且相繼都在研究以在線監測為基礎的預知性維護策略,以便實時或定時在線監測與診斷潛伏性故障或缺陷[1-4]。變壓器絕緣油中微水的含量也是确定變壓器絕緣質量的參數。變壓器在線智能診斷設備能夠自動采集、分析油中微水的含量并得出故障原因,提供解決方案,使用戶及時解決變壓器中存在的隐患,防止事故發生。
變壓器油中微水的狀态及危害
變壓器在運輸、貯存、使用過程中都可能由外界進入或油自身氧化産生水,産生的水分會以下列狀态存在:
一是遊離水。多為外界入侵的水分,如不攪動不易與水結合。不影響油的擊穿電壓,但也不允許,表明油中可能有溶解水,需立即處理。
二是極度細微的顆粒溶于水。通常由空氣中進入油中,急劇降低油的擊穿電壓。介質損耗加大,真空濾油。
三是乳化水。油品精煉不良,或長期運行造成油質老化,或油被乳化物污染,都會降低油水之間的界面張力,如油水混合在一起,便形成乳化狀态。加破乳化劑。
其危害:
一是降低油品的擊穿電壓。100~200mg/kg擊穿電壓大幅度降至1.0kV,油中纖維雜質極易吸收水分,在電場作用下,在電極間形成導電的“小橋”,因而容易擊穿。
二是使介質損耗因數升高。懸浮的乳化水影響最大,不均勻。
三是促使絕緣纖維老化,絕緣纖維的分子是葡萄糖(C6H12O6)分子,水分進入纖維分子後降低其引力,促使其水解成低分子的物質,降低纖維機械強度和聚合度。實驗證明,120℃,絕緣纖維中的水分每增加1倍,纖維的機械強度下降1/2,當溫度升高,油中的水增加,纖維的水降低,溫度降低,則相反。因此,應監視油中的微水,進而監視絕緣纖維的老化。
四是水分助長了有機酸的腐蝕能力,加速了對金屬部件的腐蝕。綜上所述,油中含水量愈多,油質本身的老化、設備絕緣老化及金屬部件的腐蝕速度愈快,監測油中水分的含量,尤其是溶解水的含量十分必要。
為确保變壓器:安全可靠的運行,需要實時測量礦物油基變壓器油的擊穿電壓、含水量和溫度,為此工采網推薦德國Passerro 在線擊穿電壓傳感器 絕緣油測試裝置 BDVB TrafoStick TS4x :BDVB TrafoStick TS4x傳感器是專為變壓器現場永久使用而開發的,專門用于持續實時測量礦物油基變壓器油的擊穿電壓、含水量和溫度。變壓器介電強度的自動實時監測可以觀察變壓器的安全狀态,識别趨勢,最重要的是,及時采取措施提高變壓器和整個供電區域的安全性。
德國Passerro 在線擊穿電壓傳感器 絕緣油測試裝置 BDVB TrafoStick TS4x 參數:
測量參數 | |
擊穿電壓(BDV) |
10kV ~ 120kV ( ± 2.5%) |
含水量(WC) |
2 ppm ~ 80 ppm (± 2%) |
溫度 |
-40 ~ 120 ± 0,2°C |
測量間隔 |
max. 0.1s |
工作環境 | |
環境溫度 |
-20°C ~ 70°C |
油溫範圍 |
-20°C ~ 85°C |
工作壓力 |
高達3bar |
輸入和輸出 | |
電源 |
4.5V ~ 7.5V(5.0V建議值) |
輸出 |
數字協議 |
接口 |
MODBUS TCP/IP |
内部數據記錄能力 |
動态鎖存緩沖器 緩存鍊(64-256-1024) |
一般信息 | |
電纜 |
标準MODBUS(可變長度) |
外殼材料 |
EN-AW-6063 |
機械連接 |
Parker RI1EDX3/471 |
測量區材料 |
EN-AW-7075 |
裝配外殼類别 |
IP68 |
控制軟件( Windows 7及更高版本) |
Ver. 2.0 |
絕對最大額定值 | |
最大工作電壓 |
9.0V |
工作溫度 |
-40°C ~ 100°C |
最大壓力 |
5bar |
儲存溫度(不帶MODBUS電纜) |
-65°C ~ 150°C |