CN112630084A - 变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变压器油纸绝缘系统分子筛吸水程度的评估方法。该方法包括：根据换流变压器油纸绝缘系统含水量，称取一定量M的分子筛材料装入干燥罐；获取整个除水装置重量的数据，包括变压器干燥罐、除水材料、变压器干燥罐中流动的绝缘油，即t0时刻整个除水装置的重量m0；分子筛有吸附饱和性，考虑再生问题，当分子筛吸水量达到分子筛自身重量的12％，即t1时刻整个除水装置的重量m1，对除水装置进行切换并做再生处理。本发明既能解决端口法测水分不准确的问题，又能解决除水过程中绝缘纸、绝缘油和除水材料之间水分动态迁移对评估吸附程度影响的难题，同时达到装置不停车更换分子筛、变压器油纸绝缘系统在线除水的目的。
Description
技术领域
本发明属于面向大型电力变压器油纸绝缘在线干燥领域，具体涉及一种变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法。
背景技术
变压器是变电站最重要的一次设备。变压器内部安全运行寿命主要取决绝缘材料的机械强度和电气强度。而变压器绝缘材料从变压器生产完成第一刻就开始其或快或慢的绝缘材料老化过程。老化过程中产生的水分严重影响着变压器安全可靠运行。
目前变压器运行维护理论是停电检修或者进行滤油的方式处理，不仅会降低电力系统运行的可靠性，还会增加人力和物力。然而一种亲水性材料即：分子筛具有吸附容量大、对变压器绝缘材料无污染等优点，可用于变压器油纸绝缘在线除水，可实现不停电吸附变压器绝缘材料中的水分。
由于分子筛吸附饱和时没有颜色变化，并且整个干燥装置安装在变压器的油循环回路中，不方便取样检测其吸附程度。目前测量分子筛吸附水分的方法，比较干燥装置端口微水含量大小，决定分子筛是否需要更换和再生处理。该方法采用两个传感器，产生误差的几率大大增加；同时分子筛干燥过程，水分在变压器绝缘油和绝缘纸之间动态迁移且除水速率不同，对分子筛更换和再生处理的时间难以确定。
因此，本领域亟需一种变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度评估方法，所述方法可有效减小实验误差，可适用于变压器现场工况。
发明内容
针对现有方法的不足，本发明的目的在于提供一种适用于变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度的评估方法。本发明提供的方法，克服了目前端口测量水分含量方法误差较大的缺陷，测量准确，可用于变压器现场工况。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，根据变压器油纸绝缘系统水分超标量，计算并称量所需分子筛的质量M，放入若干个干燥罐中；
步骤2，在变压器油循环回路中投入变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度评估装置，打开进油阀门和出油阀门，绝缘油流经变压器干燥罐，记录t0时刻整个在线除水分子筛吸附装置的质量为m0；
步骤3，随着除水过程的进行，对压力测重模块每间隔24h采集一次数据，记录t时刻的质量为m；
步骤4，t1时刻时，记录整个装置的质量为m1，分子筛达到其吸附饱和程度；
步骤5，关闭进油阀门和出油阀门，将变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度评估装置从变压器循环回路切除，对变压器干燥罐中吸附饱和的分子筛进行再生处理。
优选地，步骤1所述分子筛不与变压器绝缘油纸系统发生化学反应。
优选地，步骤1所述分子筛包括3A分子筛、4A分子筛和5A分子筛。
优选地，步骤1所述分子筛的孔径应为0.28nm，为3A分子筛。
优选地，步骤1所述所需分子筛质量M的计算方法为：
式中：
12％为3A分子筛再生的吸附量，
δ为吸附安全系数。
优选地，步骤2所述记录整个干燥装置的质量m0是指变压器油以合适流速流经干燥罐时的整体质量。
优选地，步骤3中对干燥罐切除进行分子筛再生时，干燥装置整体质量m1计算方法为：
m1＝0.12M+m0
式中：
m0为变压器绝缘油以合适流速流经变压器干燥罐时t0时刻整体质量，
m1为变压器干燥装置整体质量，
M为变压器绝缘油循环回路中变压器干燥罐中分子筛质量。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明改善了变压器油纸绝缘干燥问题采用事后处理方法的弊端，不仅节约了大量人力、物力和财力，同时能保证变压器安全运行。
(2)本发明提供了一种可用在变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度的评估方法，所述方法克服了目前端口测量水分含量方法误差较大的缺陷，本发明的方法测量准确，可用于变压器现场工况。
附图说明
图1为本发明变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度评估方法的流程示意图。
图2为变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度评估装置图。
图3为压力测量模块采样数据曲线图。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例子仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
下面根据附图介绍本发明得以实施的具体实施方式。
图1为本发明变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度评估方法的流程示意图。
在图1中，在步骤T01：根据变压器油纸绝缘系统水分超标量，计算并称量所需分子筛的质量M；
在步骤T02：将变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度评估装置投入变压器循环回路，打开进油阀门和出油阀门，变压器绝缘油流经变压器干燥罐，记录t0时刻整个装置的质量为m0；
在步骤T03：对压力测重模块每间隔24h采集一次数据，记录t时刻的质量为m；
在步骤T04：随着除水过程的进行，在t1时刻，整个装置的质量为m1。此刻分子筛吸水质量达到其自身重量的12％，达到其吸附饱和程度。
在步骤T05：关闭进油阀门和出油阀门，将变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度评估装置切除变压器循环回路，对吸附饱和的分子筛进行再生处理。
图2为变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度评估装置图。
在图2中，主要包括：进油管道和进油阀门、变压器干燥罐、变压器干燥罐中的除水材料、出油管道和出油阀门、测重传感器。通过安装在变压器干燥罐模块的测重传感器收集的数据，可以对除水材料干燥罐的重量及其变化进行分析，从而评估分子筛吸水程度。
图3为压力测量模块采样数据曲线图。在图3中，优选地，分子筛所需质量计算方法为：
优选地，
为变压器绝缘系统水分超标量，12％为便于3A分子筛再生的吸附量，δ为吸附安全系数。
本发明记录整个干燥装置的质量m0是指变压器油以合适流速流经干燥罐时整体质量。
本发明中对干燥罐切除进行分子筛再生时，干燥装置整体质量m1计算方法为：
m1＝0.12M+m0
本发明提供的方法，克服了目前端口测量水分含量方法误差较大的缺陷，测量准确，可用于变压器现场工况。
本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且不背离本发明要旨的变化旨在落入本发明的范围内。不应将这些变化视为脱离本发明的精神和范围。
Claims (7)
1.一种变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1，根据变压器油纸绝缘系统水分超标量，计算并称量所需分子筛的质量M，放入若干个干燥罐中；
步骤2，在变压器油循环回路中投入变压器油纸绝缘在线除水材料吸附程度评估装置，打开进油阀门和出油阀门，绝缘油流经变压器干燥罐，记录t0时刻整个在线除水分子筛吸附装置的质量为m0；
步骤3，随着除水过程的进行，对压力测重模块每间隔24h采集一次数据，记录t时刻的质量为m；
步骤4，t1时刻时，记录整个装置的质量为m1，分子筛达到其吸附饱和程度；
步骤5，关闭进油阀门和出油阀门，将变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度评估装置从变压器循环回路切除，对变压器干燥罐中吸附饱和的分子筛进行再生处理。
2.如权利要求1所述的变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法，其特征在于：
步骤1所述分子筛不与变压器绝缘油纸系统发生化学反应。
3.如权利要求1或2所述的变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法，其特征在于：
步骤1所述分子筛包括3A分子筛、4A分子筛和5A分子筛。
4.如权利要求1或2所述的变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法，其特征在于：
步骤1所述分子筛的孔径应为0.28nm，为3A分子筛。
5.如权利要求1或2所述的变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法，其特征在于：
步骤1所述所需分子筛质量M的计算方法为：
式中：
12％为3A分子筛再生的吸附量，
δ为吸附安全系数。
6.如权利要求1或2所述的变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估方法，其特征在于：
步骤2所述记录整个干燥装置的质量m0是指变压器油以合适流速流经干燥罐时的整体质量。
7.如权利要求1或2所述变压器油纸绝缘在线除水分子筛吸附程度的评估的方法，其特征在于：
步骤3中对干燥罐切除进行分子筛再生时，干燥装置整体质量m1计算方法为：
m1＝0.12M+m0
式中：
m0为变压器绝缘油以合适流速流经变压器干燥罐时t0时刻整体质量，
m1为变压器干燥装置整体质量，
M为变压器绝缘油循环回路中变压器干燥罐中分子筛质量。
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