CN108872101A - 一种变压器老化程度的评估方法和检测系统 - Google Patents

一种变压器老化程度的评估方法和检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种变压器老化程度的评估方法和检测系统。本发明公开了一种变压器老化程度的评估方法，包括以下步骤：a)将老化变压器中变压器油的甲醇浓度与相应绝缘纸聚合度进行拟合，建立所述甲醇浓度与所述绝缘纸聚合度的数学模型；b)测定待测变压器中变压器油的甲醇浓度，通过步骤a)得到的所述数学模型测定出待测变压器中绝缘纸聚合度。该评估方法简单方便，检测结果可靠，解决了现有的变压器老化程度的评估方法受环境影响大，检测结果不可靠，实际中难以应用的技术问题。

Description

一种变压器老化程度的评估方法和检测系统
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种变压器老化程度的评估方法和检测系统。
背景技术
油纸绝缘是电力变压器的主要绝缘形式，随着变压器运行年限的增加，其绝缘性能不断劣化，而绝缘纸的老化严重影响变压器运行安全及可靠性。所以，对绝缘纸进行老化评估具有重要意义。
目前评价绝缘纸老化的特征量主要有聚合度、油中CO/CO2浓度、糠醛含量等。但是，绝缘纸聚合度测量必须吊罩取芯，工程实际中很难应用；CO/CO2受环境影响较大，且绝缘纸对其有吸附作用，会影响老化程度判别结果；油中糠醛易与油中抗氧剂反应，高温下会发生分解，且在老化早期并不灵敏，单靠糠醛含量评估绝缘老化并不可靠。
因此，提出一种灵敏可靠的变压器绝缘老化程度的评估方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种变压器老化程度的评估方法和检测系统，解决了现有的变压器老化程度的评估方法受环境影响大，检测结果不可靠，实际中难以应用的技术问题。其具体技术方案如下：
本发明提供了一种变压器老化程度的评估方法，包括以下步骤：
a)将老化变压器中变压器油的甲醇浓度与相应绝缘纸聚合度进行拟合，建立所述甲醇浓度与所述绝缘纸聚合度的数学模型；
b)测定待测变压器中变压器油的甲醇浓度，通过所述数学模型测定出所述待测变压器中绝缘纸聚合度。
优选地，步骤a)前还包括：
采用光谱法测定已知浓度甲醇的吸光度，建立所述甲醇的浓度与所述甲醇的吸光度的标准曲线。
优选地，步骤a)中所述老化变压器中变压器油的甲醇浓度的测定方法为：测定所述老化变压器中变压器油的甲醇的吸光度，利用所述标准曲线计算出相应的所述甲醇浓度。
具体地，变压器中变压器油中未知浓度甲醇的测定方法具体为：用水萃取变压器油中甲醇后将其氧化后与变色酸(1,8-二羟基萘-3,6-二磺酸，分子式C10H8O8S2)反应，使用光谱仪进行全波段扫描，得到最大吸光度的波长，在此波长下测一组已知浓度甲醇的吸光度建立甲醇浓度与甲醇吸光度的标准曲线，萃取未知浓度的老化变压器油中的甲醇，测定其吸光度，将该吸光度代入标准曲线中，计算得到未知浓度的老化变压器油中的甲醇。
本发明实施例中，使用的波长为552.3nm。
本发明实施例中，已知浓度甲醇的浓度分别为10、20、50、80、100ppb。
优选地，步骤a)所述老化变压器的老化温度为80℃～130℃，更优选为80℃。
优选地，步骤a)所述老化变压器的老化时间为0h～700h。
具体地，在80℃下对油纸绝缘体系进行加速老化，建立变压器老化模型，在0h到700h的时间里分别检测老化变压器中甲醇浓度和绝缘纸聚合度，将两者进行拟合。
本发明还提供了一种变压器老化程度检测系统，包括：拟合模块和测定模块；
所述拟合模块用于将老化变压器中变压器油的甲醇浓度与相应绝缘纸聚合度进行拟合，建立所述甲醇浓度与所述绝缘纸聚合度的数学模型；
所述测定模块用于测定待测变压器中变压器甲醇浓度，通过所述数学模型测定出所述待测变压器中绝缘纸聚合度。
优选地，还包括：标准曲线建立模块；
所述标准曲线建立模块用于使用光谱法测定已知浓度甲醇的吸光度，建立所述甲醇的浓度与所述甲醇的吸光度的标准曲线。
优选地，所述拟合模块还包括：甲醇浓度测定模块；
所述甲醇浓度测定模块用于测定所述老化变压器中变压器油的甲醇的吸光度，利用所述标准曲线计算出相应的所述甲醇浓度。
优选地，所述拟合模块中老化变压器的老化温度为80℃～130℃，更优选为80℃。
优选地，所述拟合模块中老化变压器的老化时间为0h～700h。
本发明通过不同老化程度变压器中变压器油甲醇浓度与相应老化程度的绝缘纸的聚合度进行拟合，建立两者之间的数学模型，根据该数学模型和未知老化状态的变压器油中甲醇浓度计算与其对应的绝缘纸的聚合度，进而评估变压器老化的程度，该评估方法以甲醇作为变压器老化的特征量，甲醇是绝缘纸老化的副产物，它在变压器油中稳定性较好，在老化初期有很灵敏的监测效果，采用该评估方法测定甲醇浓度的线性关系良好，一般的油-纸老化评估都是现场取变压器油后拿回实验室进行检测，操作起来极不方便，本发明中光谱法所用的光谱仪体积、重量较小，一人可以提动，且操作简单，成本较低，故可直接搬到现场，对油样进行检测，能够满足实际样品的检测需要。本发明还提供了一种变压器老化程度检测系统，通过拟合模块和测定模块检测变压器甲醇浓度，从而计算出绝缘纸的聚合度，进而评估变压器老化的程度，该检测系统操作简单，准确可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的不同浓度甲醇的吸光度；
图2为本发明实施例一提供的552.3nm波长处甲醇浓度与吸光度的标准曲线；
图3为本发明实施例二提供的老化油纸绝缘体系不同时间下的甲醇浓度；
图4为本发明实施例二提供的绝缘纸聚合度与甲醇浓度之间的数学模型；
图5为本发明实施例三提供的一种变压器老化程度检测系统一个实施例的流程图；
图6为本发明实施例四提供的一种变压器老化程度检测系统一个实施例的流程图；
图示说明：
S1、拟合模块；S2、测定模块；S3、标准曲线建立模块；S101、甲醇浓度测定模块。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种变压器老化程度的评估方法和检测系统，用于解决现有的变压器老化程度的评估方法受环境影响大，检测结果不可靠，实际中难以应用的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的变压器老化程度的评估方法和检测系统中所用的原料及试剂均可由市场购得。
以下就本发明所提供的一种变压器老化程度的评估方法和检测系统做进一步说明。
实施例一甲醇浓度检测
a)分别配制25％稀硫酸、变色酸饱和液、高锰酸钾溶液和5％亚硫酸钠溶液。
b)用水萃取变压器油中甲醇，将1mL甲醇添加到25mL比色管中，并顺序移入2.5mL25％硫酸和0.5mL高锰酸钾溶液，摇匀静置10min，滴加亚硫酸钠溶液至刚好褪色，然后添加变色酸(1,8-二羟基萘-3,6-二磺酸，分子式C10H8O8S2)后混匀，其中，变色酸与甲醇摩尔比为3.2:1，最后沿比色管壁缓慢移入适当浓硫酸6mL，混合均匀。静置冷却至室温后，稀释至25mL刻度线，得到待测液。
c)量取步骤b)中3mL待测液于10×10mm石英比色皿中，以纯水为参比液，用光谱仪检测其吸光度。
d)分别将10、20、50、80、100ppb甲醇标样按上述实验步骤进行处理，并测定其在552.3nm处的吸光度。
如表1和图1所示，552.3nm处不同浓度甲醇的吸光度。
如图2所示，将不同的甲醇浓度与吸光度作标准曲线，该标准曲线的R2值为0.9618，线性较好。因此，将未知浓度的甲醇的吸光度带入标准曲线，即可计算出甲醇浓度。
表1.552.3nm处不同浓度甲醇的吸光度
实施例二甲醇浓度与相应绝缘纸聚合度关系的拟合
在80℃下对油纸绝缘体系进行加速老化，在0h到700h的时间里分别检测甲醇浓度和绝缘纸聚合度(绝缘纸的聚合度的具体检测步骤见企业标准《绝缘纸聚合度测试技术导则》)，再将甲醇浓度与相应老化程度的绝缘纸的聚合度进行拟合，建立两者之间的数学模型。
如图3所示，80℃对油纸绝缘体系进行加速老化，0h到700h时间下的甲醇浓度。
如图4所示，一定温度下油纸绝缘体系加速老化，绝缘纸聚合度与甲醇浓度之间呈线性关系。根据该数学模型和未知老化状态的油样中甲醇浓度可计算出与其对应的绝缘纸的聚合度，进而评估变压器老化情况。
实施例三
本发明实施例对一种变压器老化程度检测系统的一个实施例进行详细的描述。
请参阅图5，为本发明实施例提供的一种变压器老化程度检测系统一个实施例的流程图。
变压器老化程度检测系统包括：拟合模块S1和测定模块S2。
拟合模块S1用于将老化变压器中变压器油的甲醇浓度与相应绝缘纸聚合度进行拟合，建立甲醇浓度与绝缘纸聚合度的数学模型。
测定模块S2用于测定待测变压器中变压器油的甲醇浓度，通过数学模型测定出待测变压器中绝缘纸聚合度。
通过老化变压器油的甲醇浓度与绝缘制聚合度建立的数学模型，后期只用测定未知甲醇浓度，即可测定出老化变压器中绝缘纸的聚合度，从而评估变压器的老化程度，该检测系统方便可靠，且操作简单。
实施例四
本发明本发明实施例对一种变压器老化程度检测系统的另一个实施例进行详细的描述。
请参阅图6，为本发明实施例提供的一种变压器老化程度检测系统一个实施例的流程图。
变压器老化程度检测系统还包括：标准曲线建立模块S3。
标准曲线建立模块S3用于使用光谱法测定已知浓度甲醇的吸光度，建立甲醇的浓度与甲醇的吸光度的标准曲线，通过建立标准曲线，可以计算出未知的甲醇浓度。
进一步地，拟合模块S1还包括：甲醇浓度测定模块S101。
甲醇浓度测定模块S101用于测定老化变压器中变压器油的甲醇的吸光度，利用标准曲线计算出相应的甲醇浓度。
进一步地，拟合模块S1中老化变压器的老化温度为80℃。
进一步地，拟合模块S1中老化变压器的老化时间为0h～700h。
具体地，在80℃下对油纸绝缘体系进行加速老化，建立变压器老化模型，在0h到700h的时间里分别检测老化变压器中甲醇浓度和绝缘纸聚合度，将两者进行拟合。
以上，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变压器老化程度的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将老化变压器中变压器油的甲醇浓度与相应绝缘纸聚合度进行拟合，建立所述甲醇浓度与所述绝缘纸聚合度的数学模型；
b)测定待测变压器中变压器油的甲醇浓度，通过所述数学模型测定出所述待测变压器中绝缘纸聚合度。
2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，步骤a)前还包括：
采用光谱法测定已知浓度甲醇的吸光度，建立所述甲醇的浓度与所述甲醇的吸光度的标准曲线。
3.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，步骤a)中所述老化变压器中变压器油的甲醇浓度的测定方法为：测定所述老化变压器中变压器油的甲醇的吸光度，利用所述标准曲线计算出相应的所述甲醇浓度。
4.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，步骤a)所述老化变压器的老化处理温度为80℃～130℃。
5.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，步骤a)所述老化变压器的老化处理时间为0h～700h。
6.一种变压器老化程度检测系统，其特征在于，包括：拟合模块和测定模块；
所述拟合模块用于将老化变压器中变压器油的甲醇浓度与相应绝缘纸聚合度进行拟合，建立所述甲醇浓度与所述绝缘纸聚合度的数学模型；
所述测定模块用于测定待测变压器中变压器油的甲醇浓度，通过所述数学模型测定出所述待测变压器中绝缘纸聚合度。
7.根据权利要求6所述变压器老化程度检测系统，其特征在于，还包括：标准曲线建立模块；
所述标准曲线建立模块用于使用光谱法测定已知浓度甲醇的吸光度，建立所述甲醇的浓度与所述甲醇的吸光度的标准曲线。
8.根据权利要求7所述变压器老化程度检测系统，其特征在于，所述拟合模块还包括：甲醇浓度测定模块；
所述甲醇浓度测定模块用于测定所述老化变压器中变压器油的甲醇的吸光度，利用所述标准曲线计算出相应的所述甲醇浓度。
9.根据权利要求6所述变压器老化程度检测系统，其特征在于，所述拟合模块中老化变压器的老化温度为80℃～130℃。
10.根据权利要求6所述变压器老化程度检测系统，其特征在于，所述拟合模块中老化变压器的老化时间为0h～700h。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112014702A (zh) * 2020-08-31 2020-12-01 广西大学 换油后的变压器绝缘纸老化状态评估方法
CN112881318A (zh) * 2020-12-31 2021-06-01 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种检测变压器绝缘纸中甲醇含量的方法
CN112924444A (zh) * 2020-12-30 2021-06-08 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器油绝缘纸的老化评估方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101887094A (zh) * 2010-06-30 2010-11-17 河南省电力公司济源供电公司 变压器固体绝缘老化程度的判断方法
CN104062420A (zh) * 2014-07-04 2014-09-24 国家电网公司 一种运行中电力变压器绝缘纸老化状态的评估方法
CN105021600A (zh) * 2015-06-11 2015-11-04 上海理工大学 一种水中微量甲醇的检测方法
CN106706821A (zh) * 2016-11-18 2017-05-24 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器绝缘油中甲醇浓度的检测方法和系统
CN107102085A (zh) * 2017-05-25 2017-08-29 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种绝缘油中甲醇含量测定的样品前处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101887094A (zh) * 2010-06-30 2010-11-17 河南省电力公司济源供电公司 变压器固体绝缘老化程度的判断方法
CN104062420A (zh) * 2014-07-04 2014-09-24 国家电网公司 一种运行中电力变压器绝缘纸老化状态的评估方法
CN105021600A (zh) * 2015-06-11 2015-11-04 上海理工大学 一种水中微量甲醇的检测方法
CN106706821A (zh) * 2016-11-18 2017-05-24 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器绝缘油中甲醇浓度的检测方法和系统
CN107102085A (zh) * 2017-05-25 2017-08-29 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种绝缘油中甲醇含量测定的样品前处理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谭乔甜: "变压器油中固体绝缘老化分解产物的检测与研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112014702A (zh) * 2020-08-31 2020-12-01 广西大学 换油后的变压器绝缘纸老化状态评估方法
CN112924444A (zh) * 2020-12-30 2021-06-08 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器油绝缘纸的老化评估方法及装置
CN112881318A (zh) * 2020-12-31 2021-06-01 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种检测变压器绝缘纸中甲醇含量的方法

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