[发明专利]一种面向大型电力变压器的分子筛除水装置及投切方法

说明书

本发明涉及一种面向大型电力变压器的分子筛除水装置及投切方法，根据变压器的环境温度、分子筛除水装置入口微水传感器、分子筛除水装置出口微水传感器、变压器底部微水传感器的实际测量结果，与变压器电压等级、所用绝缘纸板型号、所用绝缘油型号、运行时间参数的具体情况，提出的面向大型电力变压器的分子筛除水装置投退控制方法，控制基于分子筛的变压器除水系统的运行来降低变压器油中的水分和绝缘纸板老化产生的水分，使变压器达到运行标准。本方法适合大型电力变压器的分子筛除水装置投退控制，其控制方法简单易用，可以经济有效地进行分子筛除水装置的在线投入和退出操作，具有极大的工程实用价值。

技术领域

本发明涉及变压器设备领域，尤其涉及一种面向大型电力变压器的分子筛除水装置及投切方法。

背景技术

变压器是变电站最重要的一次设备。运行的变压器中的水分主要来自制造时内部残留的水分，运行时外部侵入的水分以及运行时油纸老化产生的水分三个方面：1.在变压器的制造过程中油和固体绝缘中残留的水分2.运行时外部侵入的水分3.运行时油纸老化产生的水分。纤维素分子链降解反应时产生水，当水从纤维分子中释放，又会加速该过程，从而导致更多水分的产生，因此表现为纤维素的降解反应在初始阶段加速进行。变压器油高分子氧化裂解、有机聚合高分子绝缘件内表面涂层氧化、裂解时都可能产生水分。油纸绝缘在老化过程中产生的水分及其影响是不可忽略的，而老化过程又与变压器运行息息相关。

在变压器油中，水分主要以溶解水、悬浮水、沉积水三种形态存在。溶解水是以极细微的颗粒，分散在变压器油中，它们通常是由空气吸入的，在油品中分布较为均匀。悬浮水主要是由于油品精制不良，长期运行中油质劣化，或是变压器油中存在乳化剂物质引起的。沉积水会沉积到用油设备或容器的底部，或者以小水滴的形态游离于油中。这种水可以采取直接从设备底部排除的方法除去。另外，油温对变压器油中水分的存在形态也有很大影响。当油温较高时，油中水分主要为溶解水，如果水在油中达到饱和溶解度后，会因油温的下降发生过饱和形成极微小的水珠悬浮于油中，成为悬浮态水分。悬浮水分过多时又会聚集成大的水珠与油分离而沉积于油的底部形成沉积水。所以随着油温的变化，水存在于油中的三种形态也可以互相转化。充入变压器产品的油，不允许存在悬浮态水分，更不允许有沉积水发生。所以变压器油中的溶解水分也有一定的限制，参考《油浸式电力变压器技术参数和要求》(GB/T 6451-2015)《运行中变压器油质量》(GB/T 7595-2017)《电力设备预防性试验规程》(DL/T 596—1996)，其上限值能保证不至于发生过饱和而析出悬浮态水分。

由于温度是影响运行时变压器油中微水含量变化的最重要的因素，以及温度本身对监测油中水分的传感器测量也存在一定的干扰，而且在对变压器油中微水含量进行监测时，要得到油中的水分含量值，也要通过温度来换算。所以温度也是一个必须同时监测的参量。综上所述，我们在进行变压器油中微水含量监测时，需要同时监测相对饱和度和温度两个参量。

电容式微水传感器浸在变压器油中，其工作原理通过对水分子的吸附与解吸，最终达到平衡过程来完成的。这个平衡过程就需要时间，亦即传感器的响应时间。响应时间即湿度传感器与变压器油的水分平衡时间与油的流动状态是紧密相关的。在搅动的油中比不搅动的油中所需响应时间少很多，因此需要将传感器安装在变压器油的流动回路中。

油中的水分存在有三种形态，当油饱和时就会呈现油水乳化态，形成游离水而出现在油中，而油中游离水较多时，就会沉积在变压器箱体底部。在实施油中微水含量在线监测时，湿度传感器的响应就应该反映变压器箱体内水分含量可能最多的情况，才能更准确体现出在线监测的优点。传感器通常是安装在油箱底部阀门处，为了缩短传感器的响应时间以及更真实地反映出油中的微水含量，所以传感器应安装在靠近变压器箱体底部的油流回路位置。