[发明专利]用于确定和/或监控变压器油的击穿电压的方法和装置

说明书

本发明涉及用于确定和/或监控变压器油的击穿电压的方法，包括以下步骤：a)执行变压器油的声阻抗测量，其中在限定频率宽度的至少一个频带中确定部分地或完全地布置在变压器油中且适于振动自身和/或传输振动至变压器油的介质的阻抗；b)基于步骤a)中执行的确定而计算用于频带的谐振器品质因数；c)基于步骤b)中执行的计算而计算变压器油的声学失衡；以及d)基于步骤c)中执行的计算而确定变压器油的击穿电压。本发明还涉及用于确定和/或监控变压器油的击穿电压的装置(100，200)。

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序的用于确定和/或监控变压器油的击穿电压的方法和装置。

背景技术

高压技术的装置，如变压器、电容器、消弧线圈和/或开关，从现有技术已知并且特别地但绝不是排他地用于保证持续电能供应。在这些装置中，变压器属于电能供应中的最重要也是最昂贵的设备。为了确保电能的持续且无故障的供应以及为了避免经济损失，重要的是及时检测在变压器的操作中潜在地发生且可能导致中断的故障以能够启动用于改正的适当措施。

通常，液体绝缘材料和固体绝缘材料的组合被用作变压器中的绝缘物质。例如，但不排他地，固体绝缘物质是纤维素纸和/或纤维板。液体绝缘物质(变压器油)甚至在高温下是稳定的并且用于变压器的绝缘、火花抑制、润滑和/或冷却。特别地，在这种液体填充的变压器中，固体和/或液体绝缘物质中的缺陷几乎完全是由于变压器油中溶解的气体的形成以及由于产生的水含量的增加。气体的形成的一个原因是固体和/或液体绝缘材料的分解，这可以(例如)由部分放电和循环电流、因短路产生的局部过热、高过渡电阻、强涡电流以及由电弧放电和/或电弧作用而导致。电能和/或热能输入导致长链油分子的破坏，这特别地产生氢和轻质烃化合物。另外，纤维素的分解产生一氧化碳和二氧化碳，这可以取决于产生的气体的量而以溶解的和/或未溶解的形式发生。因此，也可以产生水分子，这导致油中不期望的水分含量。

变压器油中包含的水也是有问题的，因为水进入固体绝缘物质，如纤维素纸和/或纤维板，并且将其中包含的酸从产品中冲洗出进入变压器油。这将附加应变施加到变压器上，所述应变对于各种理由，如白天相关的温度波动(例如，白天和黑夜之间)，是交替强或弱的。

因此，为了保持功能和/或为了保证持续电能供应，重要的是确定和/或监控变压器油的击穿电压。因此，不意外的是从现有技术已知用于确定变压器油的击穿电压的大量不同方法和装置，其确定变压器油中溶解的气体和/或水含量，因为已知两者对击穿电压具有实质影响且因此间接影响变压器的寿命和/或利用时间。对于此的理由是变压器中的水导致固体绝缘物质的水解作用并因此导致其聚合度的降低。然而，所有这些方法和装置具有以下缺点：需要采样，并且不持久地也非在线地确定和/或监控变压器油的击穿电压。也不可能以此方式检测变压器的负载峰值。另一个问题是变压器油是高度吸湿的，这意味着采样自身将使测量值失真。

因此，非常需要用于确定和/或监控变压器油的击穿电压并因此间接地用于确定和/或监控高压技术的装置的击穿电压的方法和装置，通过其，保证击穿电压的快速、可靠和足够精确的确定和/或监控，从而避免不必要且昂贵的油改变并且同时保证持续的电能供应。而且，方法和装置应该是在实施方面成本有效的、作业可靠的、并且适于持久的确定和/或监控。因此，本发明的目的是提供一种用于确定和/或监控变压器油的击穿电压的方法和装置，以便克服上述挑战，并且尤其是，避免过早的和/或不必要的油改变，以及理想地计划油再生和/或维护和/或修复相关的作业以将装置的停机时间及产生的成本减少至最低。

发明内容

本目的以意外简单但有效的方式通过根据独立主权利要求的教导的用于确定和/或监控变压器油的击穿电压的方法及对应的装置实现。

本发明提出一种用于确定和/或监控变压器油的击穿电压的方法，包括以下步骤：

a)执行变压器油的声阻抗测量，在限定频率宽度的至少一个频带中确定部分地或全部地布置在变压器油中且能够自然振动和/或传输振动至变压器油的介质的阻抗；