如何有效監(jiān)測油中含水率？
發(fā)布日期：2021-09-09 瀏覽次數(shù)：716
POWERCOR AUSTRALIA 是維多利亞州最大的電力分銷商。Powercor 使用安裝式和便攜式油中含水率探頭（包括維薩拉 HUMICAP® 水分測定儀 MM70）對變壓器運(yùn)行在線水分監(jiān)測程序。劣質(zhì)油的絕緣強(qiáng)度低，甚至可能出現(xiàn)絕緣失效。油處理或更換可以解決大多數(shù)油質(zhì)量問題，但當(dāng)水分存在于繞組和繞組支撐結(jié)構(gòu)的絕緣紙中時(shí)，這些水分會(huì)迅速恢復(fù)。水分監(jiān)測為跟蹤這種恢復(fù)現(xiàn)象提供了方法，而通過在線干燥，可以管理油中含水率，從而保持油的介電裕度。維薩拉DM70便攜式露點(diǎn)儀檢測壓縮空氣水分含量。
該水分探頭可測量以下兩種參數(shù)：
1. Aw - 水活度，是指“活性"溶解水分的相對飽和度，分?jǐn)?shù)從 0 到 1。
2. T - 油溫度，以攝氏度為單位。
探頭還具有可選的內(nèi)置算法，可提供以 ppm 為單位的輸出。探頭出廠時(shí)默認(rèn)采用新的油公式，也可將其他已知的公式以編程方式置入探頭。探頭的 ppm 值通常低于用于確定油樣含水量的卡爾費(fèi)休 (KF) 測試的 ppm 值。這可能是由于卡爾費(fèi)休測試捕獲的物品中有結(jié)合水。在下文中，卡爾費(fèi)休水分相對飽和度結(jié)果被定義為“Rs"。本文中提及的所有變壓器均為 66/22kv 鐵芯式變壓器。
12 臺(tái) Powercor 變壓器已安裝了探頭。每個(gè)探頭為監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集 (SCADA) 系統(tǒng)提供兩個(gè)模擬輸出：ppm 和溫度。選擇對其進(jìn)行監(jiān)測的變壓器是那些已知存在油質(zhì)量問題的變壓器，通常相當(dāng)陳舊，在某些情況下負(fù)載很重。大多數(shù)都需要在近期進(jìn)行油再生或更換。對于已拆下散熱器組的變壓器，探頭的安裝位置是從散熱器到主油箱的回油管路的下部排放閥處。這會(huì)將探頭置于來自變壓器熱虹吸管的油流中。在未拆下散熱器組的情況下，出于類似原因，選擇的安裝位置是下部散熱器排放閥之一。探頭具有滑動(dòng)式密封，這意味著它們可以通過排放閥非常簡單地安裝，無需停機(jī)。
圖 1：水分變化，10 MVA ONAN 變壓器。圖 1 中的變壓器是 10 MVA ONAN 變壓器，該圖展示了負(fù)載增加和炎熱天氣帶來的影響。請注意水分是如何在 60 ppm 時(shí)達(dá)到峰值并且數(shù)天都沒有恢復(fù)的。最后一次油樣的 KF 水分含量為 30 ppm。在炎熱天氣期間，該裝置的持續(xù)高負(fù)載可能會(huì)導(dǎo)致水分過多，從而導(dǎo)致介電裕度降低。在線監(jiān)測表明，對該裝置進(jìn)行脫水操作是明智的選擇。
在線水分監(jiān)測可以為存在水分問題的變壓器提供一種有價(jià)值的狀態(tài)監(jiān)測工具，也可以用于揭示可能存在常規(guī)油樣采樣無法檢測到的水分問題的變壓器。一種常見現(xiàn)象是，單次嚴(yán)重過載超溫事件會(huì)迅速增加油中含水率，因?yàn)樗质峭ㄟ^纖維素傳導(dǎo)的，顯然，水分恢復(fù)到早期水平可能需要相當(dāng)長的時(shí)間。但是，僅靠監(jiān)測并不能解決任何問題。可以改善狀況的是根據(jù)監(jiān)測結(jié)果采取的相關(guān)措施。在線干燥通?？梢钥焖俑纳朴偷馁|(zhì)量，但這種改善可能無法保持下去。進(jìn)行后續(xù)監(jiān)測才是明智之選，而這通常會(huì)產(chǎn)生又一次干燥循環(huán)。要實(shí)現(xiàn)有效的在線干燥，需要付出持續(xù)的努力，而且可能需要持續(xù)數(shù)月的時(shí)間。
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