本實用新型涉及一種用于絕緣油紙中微水含量的在線動態(tài)測量裝置,尤其涉及一種基于卡爾費休法的絕緣油紙在線動態(tài)微水含量測試裝置,屬于絕緣油紙微水測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
電網(wǎng)起著輸送電能的作用,變壓器是電網(wǎng)中不可或缺的一部分,承擔(dān)著電網(wǎng)中能量的各種變換,輸送和分配的作用,是電網(wǎng)最關(guān)鍵的設(shè)備之一。目前應(yīng)用最廣泛的變壓器是油浸變壓器,而油紙絕緣老化是油浸變壓器故障的首要原因,溫度對于老化的影響最大,而水分是油紙絕緣劣化中僅次于溫度的重要因素。水分進入油紙絕緣系統(tǒng)中,會改變油和紙的各項絕緣參數(shù),引起電場分布的變化,電場分布變化將導(dǎo)致介質(zhì)損耗的增加和絕緣性能的降低,使得絕緣系統(tǒng)變得脆弱并容易被擊穿。同時,水分也會參與油紙絕緣中的反應(yīng)并產(chǎn)生新的水分,加快其絕緣性能的劣化速度進入惡性循環(huán),最后導(dǎo)致閃絡(luò)和擊穿,對絕緣造成極大破壞。因此,油紙絕緣微水含量的在線動態(tài)監(jiān)測,對變壓器老化狀態(tài)的準確診斷、壽命預(yù)測以及電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行具有重要意義。
變壓器油紙絕緣微水測量分為電氣測量法和化學(xué)測量法。電氣測量法(絕緣電阻,tanδ)直接測量油紙絕緣的電氣參數(shù),并根據(jù)已有的試驗數(shù)據(jù)估計絕緣中的水分。新興的介電響應(yīng)法能更好地反映絕緣狀態(tài),分為時域和頻域介電響應(yīng)法。時域響應(yīng)法,抗干擾強,靈敏度高,適合現(xiàn)場測試,但其研究剛處于起步階段,測量結(jié)果不能很好地反映絕緣內(nèi)部狀況。頻域響應(yīng)法技術(shù)成熟,方法簡便,但所需時間較長,測量易受到周圍電磁干擾?;瘜W(xué)測量法(卡爾費休滴定法)是一種采用化學(xué)反應(yīng)測量油紙中微水含量的方法,并可應(yīng)用于定量試驗,在保持溫度不變的條件下具有很好的測量精度。
目前采用卡爾-費休滴定法的測量儀器主要存在兩個問題,第一,無法在線測量,進樣過程復(fù)雜,并且容易引入外部雜質(zhì)和水分干擾;第二,無法實現(xiàn)動態(tài)測量,油紙中的水分是一個動態(tài)平衡過程,隨著外界溫、濕度的變化,油、紙中水分含量也會發(fā)生相應(yīng)的變化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提出一種用于絕緣油紙中微水含量的在線動態(tài)測量裝置,以克服現(xiàn)有的測量裝置無法實現(xiàn)在線動態(tài)測量,進樣過程復(fù)雜,容易引入外界干擾等問題,并更好研究油紙之間的水分動態(tài)演變過程,減少測量過程中的外部干擾。
本實用新型提出的用于絕緣油紙中微水含量的在線動態(tài)測量裝置,包括卡爾-費休微水測定儀、蠕動泵、鼓風(fēng)干燥箱和密封容器;所述的密封容器置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),密封容器用于存放待測絕緣油紙;所述的蠕動泵的進口通過軟管與鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)的密封容器相聯(lián)通,蠕動泵的出口通過軟管與卡爾-費休微水測定儀相聯(lián)通。
本實用新型提出的用于絕緣油紙中微水含量的在線動態(tài)測量裝置,其優(yōu)點是:本實用新型的用于絕緣油紙中微水含量的在線動態(tài)測量裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣油紙中微水含量的在線動態(tài)測量,并且操作簡單,自動化程度高。能實時監(jiān)測不同溫度下,水分從變壓器油向紙中的遷移情況,為變壓器油紙絕緣的水分動態(tài)遷移研究和變壓器絕緣油紙的老化評估等提供更加可靠的實時測試數(shù)據(jù),而且本實用新型的在線動態(tài)測量裝置操作過程自動化,使用方便,測試可靠快速。
附圖說明
圖1是本實用新型提出的用于絕緣油紙中微水含量的在線動態(tài)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中,1是軟管。
具體實施方式
本實用新型提出的用于絕緣油紙中微水含量的在線動態(tài)測量裝置,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括卡爾-費休微水測定儀、蠕動泵、鼓風(fēng)干燥箱和密封容器。密封容器置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),密封容器用于存放待測絕緣油紙;所述的蠕動泵的進口通過軟管1與鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)的密封容器相聯(lián)通,蠕動泵的出口通過軟管1與卡爾-費休微水測定儀相聯(lián)通。
下面結(jié)合附圖,詳細介紹本實用新型在線動態(tài)測量裝置的工作原理和工作過程:
首先將待測絕緣油紙置于密封容器中,以防止外部水分、雜質(zhì)等入侵,密封容器的下端有閥門,與軟管連接。然后將裝有待測絕緣油紙的密封容器置于鼓風(fēng)干燥箱中,鼓風(fēng)干燥箱帶有溫度控制功能,可以使箱內(nèi)溫度在10℃~250℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。本實用新型的一個實施例中,采用上海一恒DHG-9030A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,其溫度可調(diào)范圍為+10~250℃、溫控精度為±1℃,溫度均勻度<3℃,具有定時功能,內(nèi)部空間尺寸為340mm×320mm×320mm。
利用上述裝置可以自動測量絕緣油紙穩(wěn)態(tài)下的水分含量,同時也可實時動態(tài)測量絕緣油紙暫態(tài)下的水分遷移過程。對于穩(wěn)態(tài)測量,設(shè)定鼓風(fēng)干燥箱的溫度為所需值,當(dāng)絕緣油紙中水分達到穩(wěn)態(tài)平衡后。利用蠕動泵通過軟管1將密封容器中的液體輸送至卡爾-費休微水測定儀,測定儀中卡爾費休試劑同水反應(yīng),反應(yīng)過程中碘的消耗量等同于電解出相同數(shù)量碘所用的電量,依據(jù)法拉第定律計算得出電量大小,最終顯示在卡爾-費休微水測定儀界面上。蠕動泵帶有定時功能,可以按一定時間間隔一次輸送設(shè)定含量的液體,這樣就可以對穩(wěn)態(tài)下絕緣油紙的微水含量實現(xiàn)自動測量。對于暫態(tài)水分遷移過程,設(shè)定鼓風(fēng)干燥箱按照一定速率升溫或者降溫,此時水分在絕緣油和絕緣紙之間發(fā)生動態(tài)遷移。重復(fù)上述步驟,可以實時測出變壓器油中的水分含量,利用Oommen水分平衡曲線,得出此時絕緣紙的水分。利用前后兩次的測量值,即可計算出變壓器油和絕緣紙中的水分遷移量。由此實現(xiàn)了絕緣油紙微水遷移過程的實時動態(tài)測量。
本實用新型的一個實施例中,所用的卡爾-費休微水測定儀為淄博雙聯(lián)儀器公司生產(chǎn)的卡爾-費休微量水分測定儀SL102,其外形尺寸為:450mm×230mm×200mm。所用的蠕動泵采用廣州市浪引自動化科技有限公司生產(chǎn)的BF200C,帶有定時模塊,其外形尺寸為:220mm×160mm×250mm。密封容器可采用下端開口的玻璃容器。上述設(shè)布局方式采用順序排列,蠕動泵置于卡爾-費休微水測定儀和鼓風(fēng)干燥箱之間,不同裝置之間采用軟管連接。