[发明专利]一种间接判断油浸式变压器绝缘纸聚合度方法

说明书

本发明涉及一种间接判断油浸式变压器绝缘纸聚合度方法，包括步骤：使用薄膜电容法对变压器油中微水含量进行监测；基于相对湿度油中微水含量间接测量法，通过相对湿度计算出油中微水的绝对含量。本发明的有益效果是：本发明的系统无需脱气，实时监测变压器油中溶解气体氢气、微水含量，为推导绝缘纸聚合度提供依据。解决了传统聚合度检测需要现场取纸样，取样不均匀，试验周期长，试验效率低，样品比较分散，有些老化部位不易取样，测量结果不能反映整体绝缘老化程度等种种问题；检测过程中设备不需停机，不需拆解，降低设备维护维修费用及人力成本，减少停机造成的经济损失，提高设备运行安全及巡检人员人身安全保障。

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，尤其涉及一种通过绝缘油检测间接判断油浸式变压器绝缘纸聚合度的智能化诊断方法。

背景技术

纤维素分子的聚合度是一个纤维素分子中所包含的D-葡萄糖单体的数量(如图4所示)。油浸式变压器寿命实际是指绝缘纸的寿命。绝缘纸寿命的判据，主要取决于机械性能。可通过测试变压器中绝缘纸的聚合度来判断变压器绝缘纸的老化状态。

但现有的变压器中绝缘纸的聚合度测试方法存在以下缺点：需要现场取纸样，属于破坏性试验；费时费力，试验周期长，试验效率低；样品比较分散，有些老化部位不易取样，测量结果不能反映整体绝缘老化程度。

现有技术虽然已经研究了变压器油中水分含量和绝缘纸聚合度的关系，且形成了推导式，但是此前的研究由于都是在实验室条件下通过通用水分分析仪器进行微水测量，由于缺少可靠的在线微水传感器，所以都只能忽略水分基于温度的动态过程。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种间接判断油浸式变压器绝缘纸聚合度方法。

这种间接判断油浸式变压器绝缘纸聚合度方法，包括以下步骤：

步骤1、使用薄膜电容法对变压器油中微水含量进行监测：设置油循环装置和在线监测系统，将薄膜电容微水传感器安装到油循环装置上，实时检测油循环装置内变压器油中微水含量；

步骤2、基于相对湿度油中微水含量间接测量法，通过相对湿度计算出油中微水的绝对含量m：

相对湿度＝湿空气的绝对湿度/相同温度下达到的最大绝对湿度

RH＝P_水分/P_饱和

P_水分＝RH×P_饱和

由克拉伯龙方程式PV＝nRT得：

n＝(PV)/RT

绝对水分含量m＝M×n

m＝18n＝(18PV)/(RT)

上式中，RH为传感器测得相对湿度；

P_水分为测量条件下水的蒸气压，单位为Pa；

P_饱和为相同温度下水的饱和蒸气压，单位为Pa，通过查表得到；

P表示压强，单位Pa；

V表示气体体积，单位立方米；

n表示物质的量，单位mol；

T表示热力学温度，单位K(开尔文)；

R表示气体常数，单位为J·mol^-1·K^-1或kPa·L·K^-1·mol^-1；R＝8.314帕米³/摩尔·K；

m表示油中微水的绝对含量，单位为ppm；