本發(fā)明涉及一種絕緣紙的檢測(cè)，尤其是涉及變壓器絕緣紙的老化預(yù)警系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

絕緣紙是油浸變壓器的主要絕緣材料之一，包括：絕緣紙、絕緣板、絕緣墊、絕緣卷、絕緣綁扎帶等，其主要成分是纖維素，化學(xué)表達(dá)式為(C6H10O6)n，式中n 為聚合度。宏觀的纖維素具有透氣性、吸水性和吸油性，擊穿強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性均不高，干燥浸油后，可顯著提高其電氣性能。

絕緣紙?jiān)谑褂玫倪^(guò)程中，受到熱、機(jī)械、電綜合作用的長(zhǎng)期影響，會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)物理變化，導(dǎo)致絕緣紙的機(jī)械性能和電氣性能逐漸降低，這個(gè)過(guò)程稱之為絕緣紙的老化。變壓器油紙絕緣老化是不可逆的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。變壓器油老化后可經(jīng)濾油、換油處理恢復(fù)其絕緣性能，但絕緣紙因更換操作困難，因此在變壓器長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行可能出現(xiàn)問(wèn)題的主要是絕緣紙的性能老化，變壓器的整體壽命主要取決于絕緣紙的壽命。

聚合度是最能表征絕緣紙老化程度的指標(biāo)，其從本質(zhì)上揭示了絕緣紙的老化過(guò)程及嚴(yán)重程度。目前公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)是聚合度下降到500時(shí)，絕緣紙?zhí)幱诮^緣壽命的中期；當(dāng)其下降至250時(shí)，認(rèn)為絕緣壽命終止；當(dāng)下降至150時(shí)，絕緣紙機(jī)械強(qiáng)度幾乎為零?，F(xiàn)有技術(shù)中，如200810040656.0的發(fā)明專利公開了這種通過(guò)絕緣紙聚合度的檢測(cè)確定變壓器壽命的方法。但是，絕緣紙聚合度檢測(cè)需要采集變壓器內(nèi)部絕緣紙樣本，在取樣時(shí)需要停電，屬于破壞性檢測(cè)，所以聚合度測(cè)試法并不是一種行之有效的監(jiān)測(cè)方法。

糠醛是變壓器絕緣紙老化過(guò)程中產(chǎn)生的一種呋喃類化合物，在變壓器正常運(yùn)行溫度范圍內(nèi)是液態(tài)，已證實(shí)變壓器絕緣紙組合絕緣系統(tǒng)中油中糠醛僅來(lái)源于纖維素絕緣紙的老化分解。因此，利用測(cè)定絕緣紙老化分解并且進(jìn)入絕緣油中的糠醛濃度來(lái)判斷絕緣子的絕緣老化程度已經(jīng)成為一種普遍的方法。201410314162.2的發(fā)明公開了通過(guò)測(cè)定糠醛濃度確定電力變壓器絕緣紙老化狀態(tài)的評(píng)估方法。但是，該發(fā)明技術(shù)方案的缺點(diǎn)在于，對(duì)于存在熱虹吸過(guò)濾器的電力變壓器，其中的吸附劑會(huì)吸附絕緣油中的糠醛，導(dǎo)致不能測(cè)量到真實(shí)的糠醛含量。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，在201610310410.5的發(fā)明專利中，提出了一種能夠減小吸附劑影響的變壓器絕緣紙的老化檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)在絕緣油中預(yù)設(shè)特定濃度的糠醛，使熱虹吸過(guò)濾器的吸附劑在該濃度中達(dá)到吸附平衡，從而減小吸附劑對(duì)于糠醛的吸附，在測(cè)量絕緣紙老化分解的糠醛濃度時(shí)，使用變壓器油中測(cè)量的糠醛濃度減去變壓器油中預(yù)設(shè)的糠醛濃度作為絕緣紙老化分解的糠醛濃度的測(cè)量值。通過(guò)上述方法，能夠減小吸附劑吸附糠醛導(dǎo)致的測(cè)量誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。但是，該檢測(cè)系統(tǒng)中需要在變壓器絕緣油中預(yù)設(shè)特定濃度的糠醛，而預(yù)設(shè)的糠醛可能影響變壓器的絕緣性能，并且隨著絕緣油中糠醛濃度的升高，吸附劑還可能吸附少量糠醛，導(dǎo)致測(cè)量絕緣紙老化分解的糠醛濃度叫真實(shí)值略小。

本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的絕緣紙的老化檢測(cè)系統(tǒng)，能夠在變壓器絕緣油中不預(yù)設(shè)糠醛的情況下，也能夠精確的確定糠醛濃度，并且消除吸附劑對(duì)于糠醛的影響。

發(fā)明內(nèi)容

作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電力系統(tǒng)變壓器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)于變壓器中絕緣紙老化分解的糠醛濃度進(jìn)行測(cè)定，確定絕緣紙老化程度；所述變壓器包括熱虹吸過(guò)濾器，所述熱虹吸過(guò)濾器包括吸附劑；所述吸附劑能夠吸附變壓器油中的糠醛；包括變壓器油測(cè)量單元，其用于測(cè)定變壓器油中的糠醛濃度；其特征在于：吸附劑第一濃度設(shè)置單元，所述吸附劑第一濃度設(shè)置單元能夠先將該吸附劑設(shè)置于第一糠醛濃度的變壓器油中足夠長(zhǎng)時(shí)間，使其在該第一糠醛濃度的變壓器油中達(dá)到吸附平衡；吸附劑第二濃度設(shè)置單元，所述吸附劑第二濃度設(shè)置單元能夠先將該吸附劑設(shè)置于第二糠醛濃度的變壓器油中足夠長(zhǎng)時(shí)間，使其在該第二糠醛濃度的變壓器油中達(dá)到吸附平衡；第一濃度確定單元，在變壓器運(yùn)行前，將在第一糠醛濃度中達(dá)到吸附平衡的吸附劑設(shè)置于熱虹吸過(guò)濾器中，當(dāng)所述變壓器油測(cè)量單元測(cè)定變壓器油中的糠醛濃度值為第一糠醛濃度時(shí)，所述第一濃度確定單元確定所述絕緣紙老化分解的糠醛濃度為第一糠醛濃度；第二濃度確定單元，在所述變壓器油中的糠醛濃度值達(dá)到第一糠醛濃度后，將所述第一糠醛濃度中達(dá)到吸附平衡的吸附劑更換為所述第二糠醛濃度中達(dá)到吸附平衡的吸附劑，當(dāng)所述變壓器油測(cè)量單元測(cè)定變壓器油中的糠醛濃度值為第二糠醛濃度時(shí)，所述第二濃度確定單元確定所述絕緣紙老化分解的糠醛濃度為第二糠醛濃度。

優(yōu)選的，所述變壓器在開始運(yùn)行時(shí)，不向其變壓器油中注入糠醛，其變壓器油中的糠醛濃度為零。

優(yōu)選的，所述第一糠醛濃度為絕緣紙中度老化的初始濃度；所述第二糠醛濃度為絕緣紙深度老化的初始濃度。

優(yōu)選的，所述第一糠醛濃度為0．5mg／L，所述第二糠醛濃度為4mg/L。

優(yōu)選的，所述吸附劑為硅膠。

優(yōu)選的，包括中度老化預(yù)警單元以及深度老化預(yù)警單元，在確定所述絕緣紙老化分解的糠醛濃度達(dá)到第一糠醛濃度時(shí)，所述中度老化預(yù)警單元給出變壓器絕緣紙的性能處于中度老化的預(yù)警；在確定所述絕緣紙老化分解的糠醛濃度達(dá)到第二糠醛濃度時(shí)，所述深度老化預(yù)警單元給出變壓器絕緣紙性能處于深度老化的預(yù)警。

優(yōu)選的，包括溫度控制系統(tǒng)，其使所述吸附劑預(yù)設(shè)單元使吸附劑達(dá)到吸附平衡的過(guò)程中，保持在特定的溫度。

優(yōu)選的，所述特定的溫度位于所述變壓器正常運(yùn)行過(guò)程中變壓器油的溫度范圍。

優(yōu)選的，所述特定的溫度設(shè)置為60、65或70度。

優(yōu)選的，所述熱虹吸過(guò)濾器設(shè)置溫度傳感器以及計(jì)時(shí)器，只有在所述溫度傳感器確定所述熱虹吸過(guò)濾器的溫度在所述特定的溫度附近維持超過(guò)特定時(shí)間后，才使用所述變壓器油測(cè)量單元測(cè)定變壓器油中的糠醛濃度。

優(yōu)選的，所述特定的溫度附近為所述特定的溫度上下兩度。

優(yōu)選的，所述特定時(shí)間為變壓器油在變壓器一個(gè)循環(huán)周期所需的時(shí)間。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些實(shí)施例獲取其他的技術(shù)方案，也屬于本發(fā)明的公開范圍。

本發(fā)明實(shí)施例的電力系統(tǒng)變壓器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)于變壓器中絕緣紙老化分解的進(jìn)入絕緣油中糠醛的濃度進(jìn)行測(cè)定，確定絕緣紙老化程度。通過(guò)絕緣紙的老化程度，確定變壓器所處的壽命周期。

本發(fā)明的技術(shù)方案為絕緣紙老化定性的檢測(cè)系統(tǒng)，基于如下原理，在變壓器運(yùn)行前，使其中的吸附劑處于第一糠醛濃度的吸附平衡中，該第一糠醛濃度可以是例如絕緣紙中度老化時(shí)的糠醛濃度，例如0．5mg／L。在變壓器運(yùn)行時(shí)，其變壓器油中的初始糠醛濃度為零，吸附劑中的糠醛會(huì)有部分脫附，此時(shí)測(cè)量的變壓器油中的糠醛濃度不能夠反應(yīng)絕緣紙老化分解的糠醛濃度。隨著變壓器中絕緣紙老化的進(jìn)行，絕緣油中糠醛濃度逐漸增加，當(dāng)其濃度達(dá)到第一糠醛濃度時(shí)，吸附劑達(dá)到吸附平衡，由于該吸附劑中原來(lái)就吸附有達(dá)到第一糠醛濃度吸附平衡狀態(tài)的糠醛，此時(shí)測(cè)量的變壓器油中的糠醛濃度即為準(zhǔn)確反應(yīng)絕緣紙老化分解的糠醛濃度的值，因此完全消除了吸附劑對(duì)于糠醛的影響；此時(shí)，絕緣紙老化分解的糠醛濃度為第一糠醛濃度，給出絕緣紙中度老化預(yù)警。在變壓器油中的糠醛濃度達(dá)到第一糠醛濃度后，將吸附劑更換為在第二糠醛濃度中達(dá)到吸附平衡的吸附劑，該第二糠醛濃度可以是例如絕緣紙深度老化時(shí)的糠醛濃度，例如4mg／L；與上同理，在測(cè)量的變壓器油中的糠醛濃度達(dá)到第二糠醛濃度時(shí)即表示絕緣紙老化分解的糠醛濃度達(dá)到第二糠醛濃度。

具體的，本發(fā)明的電力系統(tǒng)變壓器性能評(píng)估系統(tǒng)，包括吸附劑第一濃度設(shè)置單元，吸附劑第二濃度設(shè)置單元，溫度控制系統(tǒng)，變壓器油測(cè)量單元，第一濃度確定單元，第二濃度確定單元，中度老化預(yù)警單元、深度老化預(yù)警單元以及溫度傳感器。其中，變壓器中包含熱虹吸過(guò)濾器，熱虹吸過(guò)濾器中設(shè)置有吸附劑，該吸附劑能夠吸附絕緣油中的糠醛，從而影響對(duì)于絕緣油中的糠醛測(cè)量。

吸附劑第一濃度設(shè)置單元，用于將該吸附劑加入熱虹吸過(guò)濾器前，先通過(guò)將該吸附劑設(shè)置于第一糠醛濃度的變壓器油中足夠長(zhǎng)時(shí)間，使其在該濃度的變壓器油中達(dá)到吸附平衡。吸附劑第二濃度設(shè)置單元，將吸附劑設(shè)置于第二糠醛濃度的變壓器油中足夠長(zhǎng)時(shí)間，使其在該濃度的變壓器油中達(dá)到吸附平衡。其中，該第一糠醛濃度可以是例如絕緣紙中度老化時(shí)的糠醛濃度，例如0．5mg／L。該第二糠醛濃度可以是例如絕緣紙深度老化時(shí)的糠醛濃度，例如4mg／L。

優(yōu)選的，在使吸附劑達(dá)到吸附平衡的過(guò)程中，可以使用溫度控制系統(tǒng)使該吸附過(guò)程保持在特定的溫度，該特定的溫度位于變壓器正常運(yùn)行過(guò)程中變壓器油的溫度范圍。例如可以將該特定溫度設(shè)置為65度。

變壓器油測(cè)量單元用于對(duì)變壓器油中的糠醛進(jìn)行檢測(cè)?？梢栽O(shè)置變壓器中的取樣通道，通過(guò)該取樣通道獲取變壓器油樣本，變壓器油測(cè)量單元通過(guò)對(duì)于該變壓器油樣本的測(cè)量可以確定變壓器油中的糠醛濃度，可以通過(guò)例如高效液相色譜確定糠醛濃度。

本發(fā)明的電力系統(tǒng)變壓器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括第一濃度確定單元和第二濃度確定單元。在變壓器運(yùn)行前，將在第一糠醛濃度中達(dá)到吸附平衡的吸附劑設(shè)置于熱虹吸過(guò)濾器中，當(dāng)變壓器油測(cè)量單元測(cè)定變壓器油中的糠醛濃度值為第一糠醛濃度時(shí)，第一濃度確定單元確定變壓器絕緣紙老化分解的糠醛濃度為第一糠醛濃度。在變壓器油中的糠醛濃度值達(dá)到第一糠醛濃度后，將吸附劑更換為在第二糠醛濃度中達(dá)到吸附平衡的吸附劑，當(dāng)變壓器油測(cè)量單元測(cè)定變壓器油中的糠醛濃度值為第二糠醛濃度時(shí)，第二濃度確定單元確定變壓器絕緣紙老化分解的糠醛濃度為第二糠醛濃度。

本發(fā)明的電力系統(tǒng)變壓器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括中度老化預(yù)警單元以及深度老化預(yù)警單元。在確定絕緣紙老化分解的糠醛濃度達(dá)到第一糠醛濃度時(shí)，中度老化預(yù)警單元給出變壓器絕緣紙的性能處于中度老化的預(yù)警；在確定所述絕緣紙老化分解的糠醛濃度達(dá)到第二糠醛濃度時(shí)，所述深度老化預(yù)警單元給出變壓器絕緣紙性能處于深度老化的預(yù)警。

優(yōu)選的，由于吸附劑的平衡吸附性能隨著溫度會(huì)產(chǎn)生變化，為了減小溫度變化導(dǎo)致的糠醛濃度測(cè)量的影響，可以將溫度傳感器設(shè)置在熱虹吸過(guò)濾器中，只有在溫度傳感器確定熱虹吸過(guò)濾器的溫度為吸附劑預(yù)設(shè)單元使吸附劑達(dá)到吸附平衡的過(guò)程中的特定溫度時(shí)，才使用變壓器油測(cè)量單元測(cè)定變壓器油中的糠醛濃度。通過(guò)此時(shí)測(cè)定的變壓器油中的糠醛濃度，確定絕緣紙老化分解的糠醛濃度，能夠減小溫度對(duì)于糠醛濃度的影響。進(jìn)一步的，由于吸附劑的平衡吸附穩(wěn)定需要一定的時(shí)間，可以設(shè)置計(jì)時(shí)器，只有在溫度傳感器確定熱虹吸過(guò)濾器的溫度在特定的溫度附近維持超過(guò)特定時(shí)間后，才使用所述變壓器油測(cè)量單元測(cè)定變壓器油中的糠醛濃度。優(yōu)選的，其中特定的溫度附近為所述特定的溫度上下兩度，特定時(shí)間為變壓器油在變壓器一個(gè)循環(huán)周期所需的時(shí)間。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。