[發明專利]一種油紙絕緣系統油中甲醇含量的校準方法

在審

• 申請號: 202110888121.4
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113552329A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 李沖;趙勇;鄧巍;汪臻;馬勇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/28
• 分類號: G01N33/28
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明公開了一種油紙絕緣系統油中甲醇含量的校準方法，適用于所有采用油紙絕緣系統的電氣設備狀態評估；按照油紙絕緣系統中絕緣材料類型及比例，制備不同甲醇含量的樣品進行不同溫度下的甲醇平衡實驗，依據實驗結果建立不同甲醇含量下溫度校準模型；通過研究不同甲醇隨油紙系統中含水量變化規律，建立起不同含水量校正模型。綜合考慮油紙絕緣系統中甲醇總含量，測量時的油溫以及油中含水量對油中甲醇含量測量的影響，通過將測量后的油中甲醇含量進行校準，解決了油中甲醇含量測量誤差大的問題，有助于提升油紙絕緣系統老化狀態評估的準確性，為油紙絕緣電氣設備的維護工作提供指導。

技術領域

本發明屬于油紙絕緣系統老化狀態評估技術領域，涉及油中甲醇含量的校準方法，具體涉及一種油紙絕緣系統油中甲醇含量的校準方法。

背景技術

油紙絕緣系統常應用于大型電力設備中，通常由各類型絕緣油及絕緣紙組成，其性能及狀態直接影響設備可靠性和電網供電安全，因此油紙絕緣系統老化狀態評估是電力技術領域關注的重要問題。絕緣材料的老化伴隨著絕緣性能下降，帶來潛在的事故隱患。絕緣油的狀態可通過處理或更換恢復性能，但目前絕緣紙的性能下降是不可逆的，油紙絕緣系統壽命較大程度上取決于絕緣紙的狀態。絕緣材料在老化時產生相應的老化產物，如可溶于絕緣油中的各類氣體、小分子酸、醇類化合物、酮類化合物及醛類化合物，絕緣通過對特定老化產物含量的測量分析，可以實現對絕緣紙老化狀態的評估。絕緣油中甲醇具有產生途徑單一，穩定性好等顯著優點，并且其生成量與絕緣紙老化程度具有明顯的對應關系，在油紙絕緣系統老化狀態評估中具有重要作用。

老化產物含量測量的精確度將直接影響評估結果的好壞，更進一步影響到電力設備的運行安全。油紙絕緣系統內甲醇主要存在于絕緣紙中，但目前尚無可用的方法對絕緣紙中甲醇含量進行測量，因此現有方法通過測量絕緣油中甲醇含量，建立絕緣紙老化狀態與油中甲醇含量的對應關系。甲醇在絕緣紙和絕緣油中的分布比例受多種因素影響，然而目前針對油紙絕緣系統內油中甲醇含量的校準尚屬空白，由此帶來的誤差會極大程度降低老化狀態評估的精確性，給電氣設備運行帶來安全風險，因此對油紙絕緣系統油中甲醇含量進行校準具有重要意義。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種油紙絕緣系統油中甲醇含量的校準方法，根據油紙絕緣系統中甲醇總含量，溫度及水分含量三個要素對油中甲醇含量進行校準，解決了油紙絕緣系統甲醇含量校準問題，提升了油中甲醇含量測量的準確度，提高了油紙絕緣系統老化狀態評估的準確性。

其次，為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種油紙絕緣系統油中甲醇含量的校準方法，包括如下步驟：

1)通過查閱電力設備的技術資料，得到油紙絕緣系統中絕緣材料(絕緣紙和絕緣油)的類型、重量及相應比例；

2)用同種絕緣材料按照步驟1)中重量比例，制備不同甲醇含量的樣品，分別在不同溫度下進行平衡，繪制出不同溫度不同初始甲醇濃度下甲醇分布曲線；

3)根據步驟2)繪制的甲醇分布曲線，建立不同甲醇濃度下溫度校準模型，得到不同初始甲醇濃度下的參量a和b；

溫度校準模型如公式1所示，不同甲醇濃度下溫度校正模型按照不同甲醇初始濃度進行分類，將不同溫度下測得甲醇濃度歸一化到30攝氏度下進行對比；

C_30℃＝C_T÷α_T (公式1)

式中，C_30℃-30攝氏度下甲醇濃度；C_T-溫度為T時甲醇濃度；α_T-甲醇溫度校正系數；用公式3所示的指數函數對甲醇溫度校正系數進行擬合：

α_T＝ae^bT (公式2)