[發(fā)明專利]變壓器絕緣老化分析系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910011803.X
• 申請(qǐng)日: 2019-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN109709455B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫文雄;王勇;黃青丹;宋浩永;陳于晴;梁生;楊策;李朋波;饒銳;趙崇智;劉靜;張亞茹;吳培偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州供電局有限公司;廣東中鵬電氣有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃鴻華;曾銀鳳

一種變壓器絕緣老化分析系統(tǒng)，包括測溫模塊、絕緣紙模塊及取紙模塊；絕緣紙模塊包括銅導(dǎo)體、鋪墊絕緣紙及測試用絕緣紙組；鋪墊絕緣紙包覆銅導(dǎo)體，測溫探頭位于鋪墊絕緣紙與測試用絕緣紙組之間；取紙模塊包括絕緣繩與蓋板，絕緣繩一端固定于蓋板朝向箱蓋的一側(cè)，絕緣繩用于將測試用絕緣紙組及鋪墊絕緣紙固定于銅導(dǎo)體上。一方面可以通過測溫探頭及傳輸結(jié)構(gòu)獲取變壓器的內(nèi)部溫度，另一方面可以獲取體現(xiàn)該內(nèi)部溫度位置處的足量絕緣紙，實(shí)現(xiàn)了在變壓器在不斷電、不開箱蓋、不回廠的安全前提下提取到足量絕緣紙，在此基礎(chǔ)上能夠進(jìn)行判斷絕緣老化的程度，確定變壓器是否出現(xiàn)絕緣老化的缺陷，具有隨取隨用、經(jīng)濟(jì)快捷的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及變壓器絕緣老化分析領(lǐng)域，特別是涉及變壓器絕緣老化分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變壓器固體絕緣是由含纖維的物質(zhì)組成，老化后生成CO和CO₂以及糠醛，因此可借助測量CO和CO₂以及糠醛的含量和絕緣紙聚合度來診斷變壓器絕緣老化的缺陷，來判斷絕緣老化的程度，簡單說明如下。

方法一：利用液相色譜法測量油中糠醛的含量判斷絕緣的老化程度。

1、測量油中糠醛濃度(C₄H₃OCHO即呋喃甲醛)，這是因?yàn)榻^緣紙中的主要化學(xué)成分是纖維素。而纖維素大分子是由D-葡萄糖基單體聚合而成。當(dāng)絕緣紙出現(xiàn)老化時(shí)，纖維素歷經(jīng)如下化學(xué)變化：D-葡萄糖的聚合物由于受熱、水解和氧化而解聚，生成D-葡萄糖單糖，而這種單糖又很不穩(wěn)定，容易水解，最后產(chǎn)生一系列氧環(huán)化合物。糠醛是絕緣紙中纖維素大分子解聚后形成的一種主要的氧環(huán)化合物。它溶解在變壓器的絕緣油中。當(dāng)絕緣的纖維素受高溫、水分、氧氣等作用后將裂解，糠醛便成了絕緣紙因降解形成的一種主要特征液體。

利用高效液相色譜分析技術(shù)測定中油中糠醛含量，可發(fā)現(xiàn)變壓器故障情況；油中糠醛分析時(shí)，可以結(jié)合油中CO和CO₂含量分析以綜合診斷其內(nèi)部是否存在固體絕緣局部過熱故障；根據(jù)濃度的大小判斷絕緣紙的老化程度，并根據(jù)糠醛產(chǎn)生速率可進(jìn)一步推斷其老化速率以及剩余壽命。

2、糠醛分析的優(yōu)點(diǎn)：

(1)取樣方便，用油量少，一般只需油樣十至十幾毫升。

(2)變壓器不需停電。

(3)取樣不需特別的容器，保存方便。

(4)糠醛為高沸點(diǎn)液態(tài)產(chǎn)物，不易揮發(fā)損失。

3、糠醛分析的缺點(diǎn)：盡管有的變壓器雖運(yùn)行年久，但其油中糠醛含量并不高，甚至很低。其原因可能有以下幾點(diǎn)：

(1)糠醛損失。變壓器油如果經(jīng)過處理，則會(huì)不同程度地降低油糠醛含量，例如，變壓器油經(jīng)白土處理后，能使油糠醛含量下降到極低值，甚至測不出來。要經(jīng)過一段較長的運(yùn)行時(shí)間后才會(huì)升到原始值。在作判斷時(shí)一定要注意這些情況，否則易造成誤判斷。

(2)運(yùn)行條件。變壓器絕緣中含水量少、密封情況好、運(yùn)行溫度低；不少變壓器投運(yùn)后經(jīng)常處于停運(yùn)或輕載狀況，這也是導(dǎo)致變壓器油中糠醛含量低的原因。

因此，糠醛分析的結(jié)果不準(zhǔn)確，對(duì)油中糠醛含量低的變壓器也不能輕易判定其是否有沒老化，具體情況還需要采用其它方法進(jìn)一步進(jìn)行具體分析。

方法二：利用氣相色譜分析法測量CO和CO₂的含量判斷絕緣的老化程度。

1、對(duì)密封式變壓器，CO隨運(yùn)行年數(shù)的增加而增加，且增長速率是呈逐漸減緩趨勢(shì)；而CO₂也是隨運(yùn)行年數(shù)據(jù)的增加而增加，且基本上是呈線性關(guān)系。如變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生低溫過熱故障涉及固體絕緣時(shí)，雖然油中總烴含量無明顯變化，但CO和CO₂會(huì)有很大變化。因此，根據(jù)CO和CO₂的含量變化及產(chǎn)氣速率的變化，可以有利對(duì)絕緣的老化傾向及其低溫過熱故障加以判斷。