CN106680351A - 一种用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置，属于绝缘油纸微水测量技术领域。本发明在线动态测量装置，包括卡尔‑费休微水测定仪、蠕动泵、鼓风干燥箱和密封容器。密封容器置于鼓风干燥箱内，密封容器用于存放待测绝缘油纸。蠕动泵的进口通过软管与鼓风干燥箱内的密封容器相联通，蠕动泵的出口通过软管与卡尔‑费休微水测定仪相联通。本测量装置能实时监测不同温度下，水分从变压器油向纸中的迁移情况，为变压器油纸绝缘的水分动态迁移研究和变压器绝缘油纸的老化评估等提供更加可靠的实时测试数据，而且操作过程自动化，使用方便，测试可靠快速。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置，尤其涉及一种基于卡尔费休法的绝缘油纸在线动态微水含量测试装置，属于绝缘油纸微水测量技术领域。
背景技术
电网起着输送电能的作用，变压器是电网中不可或缺的一部分，承担着电网中能量的各种变换，输送和分配的作用，是电网最关键的设备之一。目前应用最广泛的变压器是油浸变压器，而油纸绝缘老化是油浸变压器故障的首要原因，温度对于老化的影响最大，而水分是油纸绝缘劣化中仅次于温度的重要因素。水分进入油纸绝缘系统中，会改变油和纸的各项绝缘参数，引起电场分布的变化，电场分布变化将导致介质损耗的增加和绝缘性能的降低，使得绝缘系统变得脆弱并容易被击穿。同时，水分也会参与油纸绝缘中的反应并产生新的水分，加快其绝缘性能的劣化速度进入恶性循环，最后导致闪络和击穿，对绝缘造成极大破坏。因此，油纸绝缘微水含量的在线动态监测，对变压器老化状态的准确诊断、寿命预测以及电网的安全、稳定运行具有重要意义。
变压器油纸绝缘微水测量分为电气测量法和化学测量法。电气测量法(绝缘电阻，tanδ)直接测量油纸绝缘的电气参数，并根据已有的试验数据估计绝缘中的水分。新兴的介电响应法能更好地反映绝缘状态，分为时域和频域介电响应法。时域响应法，抗干扰强，灵敏度高，适合现场测试，但其研究刚处于起步阶段，测量结果不能很好地反映绝缘内部状况。频域响应法技术成熟，方法简便，但所需时间较长，测量易受到周围电磁干扰。化学测量法(卡尔费休滴定法)是一种采用化学反应测量油纸中微水含量的方法，并可应用于定量试验，在保持温度不变的条件下具有很好的测量精度。
目前采用卡尔-费休滴定法的测量仪器主要存在两个问题，第一，无法在线测量，进样过程复杂，并且容易引入外部杂质和水分干扰；第二，无法实现动态测量，油纸中的水分是一个动态平衡过程，随着外界温、湿度的变化，油、纸中水分含量也会发生相应的变化。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置，以克服现有的测量装置无法实现在线动态测量，进样过程复杂，容易引入外界干扰等问题，并更好研究油纸之间的水分动态演变过程，减少测量过程中的外部干扰。
本发明提出的用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置，包括卡尔-费休微水测定仪、蠕动泵、鼓风干燥箱和密封容器；所述的密封容器置于鼓风干燥箱内，密封容器用于存放待测绝缘油纸；所述的蠕动泵的进口通过软管与鼓风干燥箱内的密封容器相联通，蠕动泵的出口通过软管与卡尔-费休微水测定仪相联通。
本发明提出的用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置，其优点是：本发明的用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置，能够实现绝缘油纸中微水含量的在线动态测量，并且操作简单，自动化程度高。能实时监测不同温度下，水分从变压器油向纸中的迁移情况，为变压器油纸绝缘的水分动态迁移研究和变压器绝缘油纸的老化评估等提供更加可靠的实时测试数据，而且本发明的在线动态测量装置操作过程自动化，使用方便，测试可靠快速。
附图说明
图1是本发明提出的用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置的结构示意图。
图1中，1是软管。
具体实施方式
本发明提出的用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置，其结构如图1所示，包括卡尔-费休微水测定仪、蠕动泵、鼓风干燥箱和密封容器。密封容器置于鼓风干燥箱内，密封容器用于存放待测绝缘油纸；所述的蠕动泵的进口通过软管1与鼓风干燥箱内的密封容器相联通，蠕动泵的出口通过软管1与卡尔-费休微水测定仪相联通。
下面结合附图，详细介绍本发明在线动态测量装置的工作原理和工作过程：
首先将待测绝缘油纸置于密封容器中，以防止外部水分、杂质等入侵，密封容器的下端有阀门，与软管连接。然后将装有待测绝缘油纸的密封容器置于鼓风干燥箱中，鼓风干燥箱带有温度控制功能，可以使箱内温度在10℃～250℃范围内调节。本发明的一个实施例中，采用上海一恒DHG-9030A电热恒温鼓风干燥箱，其温度可调范围为+10～250℃、温控精度为±1℃，温度均匀度<3℃，具有定时功能，内部空间尺寸为340mm×320mm×320mm。
利用上述装置可以自动测量绝缘油纸稳态下的水分含量，同时也可实时动态测量绝缘油纸暂态下的水分迁移过程。对于稳态测量，设定鼓风干燥箱的温度为所需值，当绝缘油纸中水分达到稳态平衡后。利用蠕动泵通过软管1将密封容器中的液体输送至卡尔-费休微水测定仪，测定仪中卡尔费休试剂同水反应，反应过程中碘的消耗量等同于电解出相同数量碘所用的电量，依据法拉第定律计算得出电量大小，最终显示在卡尔-费休微水测定仪界面上。蠕动泵带有定时功能，可以按一定时间间隔一次输送设定含量的液体，这样就可以对稳态下绝缘油纸的微水含量实现自动测量。对于暂态水分迁移过程，设定鼓风干燥箱按照一定速率升温或者降温，此时水分在绝缘油和绝缘纸之间发生动态迁移。重复上述步骤，可以实时测出变压器油中的水分含量，利用Oommen水分平衡曲线，得出此时绝缘纸的水分。利用前后两次的测量值，即可计算出变压器油和绝缘纸中的水分迁移量。由此实现了绝缘油纸微水迁移过程的实时动态测量。
本发明的一个实施例中，所用的卡尔-费休微水测定仪为淄博双联仪器公司生产的卡尔-费休微量水分测定仪SL102，其外形尺寸为：450mm×230mm×200mm。所用的蠕动泵采用广州市浪引自动化科技有限公司生产的BF200C，带有定时模块，其外形尺寸为：220mm×160mm×250mm。密封容器可采用下端开口的玻璃容器。上述设布局方式采用顺序排列，蠕动泵置于卡尔-费休微水测定仪和鼓风干燥箱之间，不同装置之间采用软管连接。
Claims (1)
1.一种用于绝缘油纸中微水含量的在线动态测量装置，其特征在于包括卡尔-费休微水测定仪、蠕动泵、鼓风干燥箱和密封容器；所述的密封容器置于鼓风干燥箱内，密封容器用于存放待测绝缘油纸；所述的蠕动泵的进口通过软管与鼓风干燥箱内的密封容器相联通，蠕动泵的出口通过软管与卡尔-费休微水测定仪相联通。
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