一種改進(jìn)的變壓器絕緣紙水分評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于變壓器絕緣紙老化評(píng)估領(lǐng)域，具體涉及一種改進(jìn)的變壓器絕緣紙水分 評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器是電力系統(tǒng)最關(guān)鍵、最昂貴的核心部件，電網(wǎng)的可靠工作，要求變壓器能夠 長時(shí)間安全地運(yùn)行。變壓器的剩余壽命主要取決于其絕緣系統(tǒng)的老化狀態(tài)。絕緣油老化后 可以使用新油更換，但絕緣紙老化后難以更換，因此絕緣紙的使用壽命直接決定了變壓器 的使用壽命。
[0003] 絕緣紙中的水分會(huì)極大地加速絕緣紙的老化：紙中水分含量每上升0. 5%，絕緣 紙的壽命將減少一半。因此，及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測絕緣紙中的水分含量，在其達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)迅 速對(duì)變壓器采取干燥措施，降低絕緣紙水分含量，對(duì)于減慢變壓器絕緣紙的老化，進(jìn)而延長 變壓器的使用壽命，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本具有重要意義。由于變壓器中的絕緣紙主要 被纏繞在繞組上，因此難以對(duì)其直接取樣檢測水分；另外，從繞組上取樣需要對(duì)變壓器停電 吊芯，中斷供電會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失；并且，直接取絕緣紙樣品會(huì)損害變壓器絕緣，給變 壓器的運(yùn)行帶來安全隱患。因此，目前對(duì)于變壓器絕緣紙中水分含量的監(jiān)測主要采用間接 評(píng)估而非直接檢測的方法。
[0004] 現(xiàn)有的絕緣紙水分評(píng)估方法主要有水分平衡曲線法和介電響應(yīng)法。水分平衡曲線 法是基于T.V.Oommen提出的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡分布曲線，根據(jù)油中糠醛含量推測絕 緣紙中水分含量，該方法具有重大缺陷，即0〇_en提出的水分平衡曲線只能適用于新油新 紙組成的絕緣系統(tǒng)，而變壓器在老化過程中，絕緣油和絕緣紙都會(huì)老化。老化后的油紙絕 緣系統(tǒng)水分平衡曲線與新油新紙組成的絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線具有明顯的差異，因此使用 Oommen曲線評(píng)估老化變壓器的絕緣紙水分會(huì)造成很大誤差。介電響應(yīng)法是根據(jù)油紙絕緣系 統(tǒng)的介電特性評(píng)估絕緣紙水分含量，該方法具有以下幾點(diǎn)缺陷：1)目前的介電響應(yīng)方法無 法區(qū)分水分和老化對(duì)介電響應(yīng)曲線的影響；2)某些介電響應(yīng)方法應(yīng)用在現(xiàn)場變壓器時(shí)容 易受到干擾；3)目前的介電響應(yīng)方法主要基于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，尚缺乏現(xiàn)場數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。
[0005] 因此，評(píng)估絕緣紙中水分含量的最佳方法是采用油紙絕緣水分平衡曲線法，但是 要首先克服該方法的不足，即消除老化對(duì)于絕緣紙水分含量評(píng)估的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的變壓器絕緣紙水分評(píng)估方法，該方法綜合考慮 變壓器絕緣老化和水分評(píng)估，首先判斷變壓器的老化狀況，通過構(gòu)建和選擇不同老化狀況 下的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線，再進(jìn)一步評(píng)估絕緣紙的水分含量。該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變 壓器水分含量的在線評(píng)估，且取樣方便，操作簡單，檢測成本低，具備推廣的潛力。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0008] -種改進(jìn)的變壓器絕緣紙水分評(píng)估方法，包括以下步驟：步驟一：建立糠醛一聚 合度方程，檢測絕緣油中糠醛含量，將其代入所述糠醛一聚合度方程，得到絕緣紙聚合度 值，評(píng)估變壓器絕緣系統(tǒng)老化狀態(tài)；步驟二：檢測變壓器溫度和絕緣油中水分含量；步驟 三：構(gòu)建不同溫度、不同老化狀態(tài)的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線，根據(jù)步驟一中得到的絕緣 紙聚合度和步驟二中得到的變壓器溫度，選擇合適的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線；步驟四： 將步驟二中得到的絕緣油中水分含量代入步驟三中選定的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線，得 到絕緣紙中水分含量。
[0009] 進(jìn)一步，步驟一中的糠醛一聚合度方程是通過如下方法建立的：將油紙絕緣系統(tǒng) 進(jìn)行加速熱老化實(shí)驗(yàn)，老化過程中按一定時(shí)間間隔取樣，檢測不同老化階段絕緣油中糠醛 含量和絕緣紙聚合度，建立油中糠醛與絕緣紙聚合度的定量關(guān)系，從而得到糠醛一聚合度 方程。
[0010] 進(jìn)一步，步驟三所述的不同溫度、不同老化狀態(tài)的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線是 通過如下方法構(gòu)建的：將油紙絕緣系統(tǒng)進(jìn)行加速熱老化實(shí)驗(yàn)，在不同老化時(shí)間階段對(duì)油紙 絕緣樣品進(jìn)行吸潮，并將吸潮后的樣品在不同溫度下進(jìn)行水分平衡，平衡狀態(tài)達(dá)到后，分別 檢測絕緣油和絕緣紙中的水分含量和絕緣紙聚合度，繪制不同溫度和不同聚合度下的水分 平衡曲線。
[0011] 進(jìn)一步，糠醛含量的檢測是按照IEC61198標(biāo)準(zhǔn)檢測油中糠醛含量，絕緣紙聚 合度的檢測是按照IEC60450-aml標(biāo)準(zhǔn)檢測絕緣紙聚合度，水分含量的檢測是按照IEC 60814標(biāo)準(zhǔn)檢測絕緣油或絕緣紙中的水分含量。
[0012] 本發(fā)明的有益效果為在于：本發(fā)明提出的改進(jìn)的變壓器絕緣紙水分評(píng)估方法，綜 合了變壓器老化評(píng)估手段，提出了適用于不同老化階段（即絕緣紙不同聚合度下）的油紙 絕緣水分平衡曲線，可以更準(zhǔn)確地對(duì)變壓器絕緣紙中水分含量進(jìn)行評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器 受潮趨勢(shì)以采取措施，延緩變壓絕緣老化，增加變壓器使用壽命。該方法取樣方便，不需對(duì) 變壓器進(jìn)行停運(yùn)，檢測方法簡單且成本較低，具備推廣潛力。
【附圖說明】
[0013] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行 說明：
[0014] 圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖；
[0015] 圖2為糠醛一聚合度關(guān)系圖；
[0016] 圖3為不同老化階段的絕緣紙聚合度曲線；
[0017] 圖4為不同老化階段的油紙絕緣水分平衡曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0019] 如圖1所示，本發(fā)明所述方法包括以下幾個(gè)步驟：1)建立糠醛一聚合度方程，檢測 絕緣油中糠醛含量，將其代入所述糠醛一聚合度方程，得到絕緣紙聚合度值，評(píng)估變壓器絕 緣系統(tǒng)老化狀態(tài)；2)檢測變壓器溫度和絕緣油中水分含量；3)構(gòu)建不同溫度、不同老化狀 態(tài)的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線，根據(jù)步驟一中得到的絕緣紙聚合度和步驟二中得到的變 壓器溫度，選擇合適的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線；4)將步驟二中得到的絕緣油中水分含 量代入步驟三中選定的油紙絕緣系統(tǒng)水分平衡曲線，得到絕緣紙中水分含量