[發明專利]換油后的變壓器絕緣紙老化狀態評估方法

在審

• 申請號: 202010899102.7
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112014702A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 鄭含博;邵光齊;張恩澤;張傳勝;時魁魁;李煦帆;劉晨耀;張潮海
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/20;G01N30/02;G01N30/06;G01N30/72
• 代理公司: 武漢維盾知識產權代理事務所(普通合伙) 42244
• 代理人: 彭永念

本發明公開了一種換油后的變壓器絕緣紙老化狀態評估方法，通過先制備不同老化程度的油紙絕緣樣品，分別檢測老化絕緣紙的聚合度（DP）值；將不同老化程度的油紙絕緣樣品進行換油處理，用未老化的新絕緣油或者過濾凈化處理后的絕緣油替換掉原樣品中的老化油，靜置使絕緣紙中的乙醇向未老化的新油中進行擴散至平衡；檢測換油后不同老化程度的樣品中油中乙醇的平衡濃度，基于換油后的乙醇平衡濃度和已有的絕緣紙DP值二者之間的對應關系，構建換油后的變壓器絕緣紙老化狀態評估方程；用于換油后的變壓器絕緣紙老化狀態評估。本發明為換油后的變壓器絕緣紙老化評估提供了一種新的手段，擴充了老化評估領域的方法。

技術領域

本發明涉及電力設備老化狀態評估領域，尤其是一種換油后的變壓器絕緣紙老化狀態評估方法。

背景技術

電力變壓器是實現電壓等級變換和電能傳輸的關鍵，是保障電網安全穩定運行的最核心設備之一。在電力系統中，油浸式電力變壓器由于具備很好的絕緣性能以及較長的運行壽命，因此被普遍應用在高電壓等級的輸變電系統中。油-紙絕緣組合作為油浸式變壓器內部主要的絕緣形式，隨著變壓器的長時間運行會經受機械應力、水分、電場、溫度等各種因素的影響，并且各種因素之間還會產生協同效應，共同加速油-紙絕緣的劣化，從而導致變壓器的絕緣性能逐步衰退，成為引起變壓器發生故障的主要原因。

絕緣紙作為變壓器油-紙絕緣系統中的固體絕緣介質，相比于絕緣油來說，絕緣紙的老化很難得到修復，所以普遍認為絕緣紙的使用周期決定了變壓器的壽命，如果絕緣紙的老化嚴重將可能會導致變壓器發生重大的電力事故，所以對變壓器的老化評估本質上體現為絕緣紙老化狀態的評估。在絕緣紙老化評估方面，研究人員普遍采用絕緣紙老化過程中生成的溶解于油中的特征產物來間接表征絕緣紙的老化狀態。油中糠醛分析是目前最常用的變壓器絕緣紙老化評估方法，然而這種評估方法實際反映的是絕緣紙的平均老化狀態，且油中糠醛含量的分散性比較大，因此并不能有效反映絕緣紙的真實老化狀態。

近年來，隨著檢測技術的進步，低分子醇類化合物開始逐漸被應用于變壓器絕緣紙老化評估領域。特別是乙醇，由于其分子量較大，理化性質更穩定，所以乙醇的研究意義十分重大，應用前景更加廣闊。現有研究結果表明，相較于糠醛等老化產物，乙醇特征物對絕緣紙老化薄弱處具有更高的靈敏性，能夠更加準確地反映絕緣紙的真實老化狀態。目前，國內外研究人員都已經開始著手研究油中乙醇與絕緣紙之間的老化表征關系，并取得了一定成果。

發明人研究發現，現有的評估方法只適用于不換油情況下絕緣紙的老化評估。因此，我們亟需尋找一種變壓器換油后的絕緣紙老化評估方法。

發明內容

本發明提供一種換油后的變壓器絕緣紙老化狀態評估方法，通過建立換油后的乙醇平衡濃度與絕緣紙DP值之間的方程解析關系，為換油后變壓器絕緣紙老化狀態評估提供了一種新的手段。

本發明的技術方案是，一種換油后的變壓器絕緣紙老化狀態評估方法，包括以下步驟：

S1.準備油紙絕緣樣品，經過預處理干燥后，再對其進行加速熱老化，以制備不同老化程度的油紙絕緣樣品；

S2.對步驟S1中制得的不同老化程度的油紙絕緣樣品，使用粘度測試儀分別測量老化絕緣紙的DP值；

S3.對步驟S1中制得的不同老化程度的油紙絕緣樣品進行換油處理，用未老化的絕緣油或過濾凈化后的絕緣油替換掉原樣品中的老化油，靜置使絕緣紙中的乙醇向未老化的新油中進行擴散，并每隔2小時檢測一次新油中的乙醇含量，直至達到擴散平衡，確定平衡時間；

S4.使用頂空-氣相色譜/質譜聯用儀檢測換油后不同老化程度的樣品中新油中乙醇的平衡濃度，基于換油后的乙醇平衡濃度和絕緣紙DP值二者之間的對應關系，從而構建換油后的變壓器絕緣紙老化狀態評估方程；