電力系統變壓器性能評估系統的制作方法
【專利摘要】電力系統變壓器性能評估系統，通過對于變壓器中絕緣紙老化分解的糠醛濃度進行測定，確定絕緣紙老化程度，從而確定變壓器所處的壽命周期；其中，通過預設的變壓器油以及吸附劑，降低熱虹吸過濾器吸附糠醛對于測量結果的影響，提高測量的準確性。
【專利說明】
電力系統變壓器性能評估系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種絕緣紙的檢測，尤其是涉及變壓器絕緣紙的老化檢測系統。【背景技術】
[0002]絕緣紙是油浸變壓器的主要絕緣材料之一，包括:絕緣紙、絕緣板、絕緣墊、絕緣卷、絕緣綁扎帶等，其主要成分是纖維素，化學表達式為(C6H1006)n，式中n為聚合度。宏觀的纖維素具有透氣性、吸水性和吸油性，擊穿強度、機械強度和耐熱性均不高，干燥浸油后， 可顯著提高其電氣性能。
[0003]絕緣紙在使用的過程中，受到熱、機械、電綜合作用的長期影響，會發生一系列的化學物理變化，導致絕緣紙的機械性能和電氣性能逐漸降低，這個過程稱之為絕緣紙的老化。變壓器油紙絕緣老化是不可逆的化學反應過程。變壓器油老化后可經濾油、換油處理恢復其絕緣性能，但絕緣紙因更換操作困難，因此在變壓器長期連續運行可能出現問題的主要是絕緣紙的性能老化，變壓器的整體壽命主要取決于絕緣紙的壽命。
[0004]聚合度是最能表征絕緣紙老化程度的指標，其從本質上揭示了絕緣紙的老化過程及嚴重程度。目前公認的標準是聚合度下降到500時，絕緣紙處于絕緣壽命的中期；當其下降至250時，認為絕緣壽命終止;當下降至150時，絕緣紙機械強度幾乎為零。現有技術中，如 200810040656.0的發明專利公開了這種通過絕緣紙聚合度的檢測確定變壓器壽命的方法。 但是，絕緣紙聚合度檢測需要采集變壓器內部絕緣紙樣本，在取樣時需要停電，屬于破壞性檢測，所以聚合度測試法并不是一種行之有效的監測方法。
[0005]糠醛是變壓器絕緣紙老化過程中產生的一種呋喃類化合物，在變壓器正常運行溫度范圍內是液態，已證實變壓器絕緣紙組合絕緣系統中油中糠醛僅來源于纖維素絕緣紙的老化分解。因此，利用測定絕緣紙老化分解并且進入絕緣油中的糠醛濃度來判斷絕緣子的絕緣老化程度已經成為一種普遍的方法。201410314162.2的發明公開了通過測定糠醛濃度確定電力變壓器絕緣紙老化狀態的評估方法。但是，該發明技術方案的缺點在于，對于存在熱虹吸過濾器的電力變壓器，其中的吸附劑會吸附絕緣油中的糠醛，導致不能測量到真實的糠醛含量。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種改進的絕緣紙的老化檢測系統，能夠解決現有技術的缺陷，降低熱虹吸過濾器的糠醛濃度測量的影響，從而更好的確定變壓器的壽命。
[0007]作為本發明的一個方面，提供了一種電力系統變壓器性能評估系統，通過對于變壓器中絕緣紙老化分解的糠醛濃度進行測定，確定絕緣紙老化程度;所述變壓器包括熱虹吸過濾器，所述熱虹吸過濾器包括吸附劑;所述吸附劑能夠吸附變壓器油中的糠醛;包括變壓器油測量單元，其用于測定變壓器油中的糠醛濃度；其特征在于:包括變壓器油預設單元，所述變壓器油預設單元在變壓器制造時，向變壓器油中注入一定的糠醛，使變壓器油中的糠醛處于預設的濃度;吸附劑預設單元，所述吸附劑預設單元在將該吸附劑加入熱虹吸過濾器前，先通過將該吸附劑設置于上述濃度的變壓器油中足夠長時間，使其在該濃度的變壓器油中達到吸附平衡;糠醛濃度確定單元，其基于所述變壓器油測量單元測量的糠醛濃度以及所述變壓器油中預注入的糠醛濃度，確定絕緣紙老化分解的糠醛濃度。
[0008]優選的，包括絕緣紙老化確定單元，根據糠醛濃度確定單元確定的糠醛濃度，確定絕緣紙老化程度。
[0009]優選的，包括變壓器性能確定單元，根據所述絕緣紙老化確定單元確定的絕緣紙老化程度，確定變壓器所處的壽命周期。
[0010]優選的，所述吸附劑為硅膠。
[0011]優選的，所述糠醛濃度確定單元基于下式確定絕緣紙老化分解的糠醛濃度色= P測一 PH，其中，_為糠醛濃度確定單元確定的絕緣子老化分解的糠醛濃度，P測為變壓器油測量單元測量的糠醛濃度，PH為變壓器油中預設的糠醛濃度。
[0012]優選的，包括溫度控制系統，其使所述吸附劑預設單元使吸附劑達到吸附平衡的過程中，保持在特定的溫度。
[0013]優選的，所述特定的溫度位于所述變壓器正常運行過程中變壓器油的溫度范圍。
[0014]優選的，所述特定的溫度設置為60、65或70度。
[0015]優選的，所述熱虹吸過濾器設置溫度傳感器以及計時器，只有在所述溫度傳感器確定所述熱虹吸過濾器的溫度在所述特定的溫度附近維持超過特定時間后，才使用所述變壓器油測量單元測定變壓器油中的糠醛濃度。
[0016]優選的，所述特定的溫度附近為所述特定的溫度上下兩度。
[0017]優選的，所述特定時間為變壓器油在變壓器一個循環周期所需的時間。[0〇18] 優選的，所述糠醛濃度確定單元確定的糠醛濃度:達到0.5mg/L時，所述絕緣紙老化確定單元確定所述絕緣紙處于中度老化;大于4mg/L，所述絕緣紙老化確定單元確定絕緣紙處于深度老化。
[0019]優選的，所述絕緣紙處于中度老化時，所述變壓器性能確定單元確定變壓器整體絕緣水平處于其壽命中期;所述絕緣紙處于深度老化時，所述變壓器性能確定單元確定變壓器整體絕緣水平處于其壽命晚期。
[0020]優選的，還包括報警單元，所述變壓器性能確定單元確定變壓器整體絕緣水平處于其壽命晚期時，所述報警單元進行預警。【具體實施方式】
[0021]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將使用實施例對本發明進行簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本發明的一個實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些實施例獲取其他的技術方案，也屬于本發明的公開范圍。
[0022]本發明實施例的電力系統變壓器性能評估系統，通過對于變壓器中絕緣紙老化分解的進入絕緣油中糠醛的濃度進行測定，確定絕緣紙老化程度。通過絕緣紙的老化程度，確定變壓器所處的壽命周期。
[0023]具體的，本發明的電力系統變壓器性能評估系統，包括變壓器油預設單元，吸附劑預設單元，溫度控制系統，變壓器油測量單元，糠醛濃度確定單元，絕緣紙老化確定單元，變壓器性能確定單元以及溫度傳感器。其中，變壓器中包含熱虹吸過濾器，熱虹吸過濾器中設置有吸附劑，該吸附劑能夠吸附絕緣油中的糠醛，從而影響對于絕緣油中的糠醛測量。
[0024]變壓器油預設單元以及吸附劑預設單元用于在變壓器生產過程中對于變壓器油進行預設。其中，變壓器油預設單元用于向變壓器油中注入一定的糠醛，使變壓器油中的糠醛處于預設的濃度，該預設的濃度可以設置為絕緣紙中度老化產生的糠醛濃度附近或者絕緣紙深度老化產生的糠醛濃度附近。吸附劑預設單元，用于將該吸附劑加入熱虹吸過濾器前，先通過將該吸附劑設置于上述預設濃度的變壓器油中足夠長時間，使其在該濃度的變壓器油中達到吸附平衡。通過變壓器油和吸附劑的上述設置，使吸附劑達到吸附平衡，從而在后續的絕緣紙老化的糠醛濃度檢測時，能夠減少吸附劑對于糠醛的吸附，從而使測量的糠醛含量更加接近真實值。優選的，在使所述吸附劑預設單元使吸附劑達到吸附平衡的過程中，可以使用溫度控制系統使該吸附過程保持在特定的溫度，該特定的溫度位于變壓器正常運行過程中變壓器油的溫度范圍。例如可以將該特定溫度設置為65度。
[0025]變壓器油測量單元用于對變壓器油中的糠醛進行檢測。可以設置變壓器中的取樣通道，通過該取樣通道獲取變壓器油樣本，變壓器油測量單元通過對于該變壓器油樣本的測量可以確定變壓器油中的糠醛濃度。糠醛濃度確定單元用于確定絕緣紙老化分解的糠醛濃度，其基于下式確定絕緣紙老化分解的糠醛濃度:P^6=P測一PH，其中，■為糠醛濃度確定單元確定的絕緣子老化分解的糠醛濃度，Pii為變壓器油測量單元測量的糠醛濃度，P預為變壓器油中預設的糠醛濃度。
[0026]絕緣紙老化確定單元，用于根據糠醛濃度確定單元確定的糠醛濃度，確定絕緣紙老化程度。具體的，可以將其設置為，所述糠醛濃度確定單元確定的糠醛濃度達到〇.5mg/L 時，絕緣紙老化確定單元確定所述絕緣紙處于中度老化;大于4mg/L，所述絕緣紙老化確定單元確定絕緣紙處于深度老化。
[0027]變壓器性能確定單元，根據絕緣紙老化確定單元確定的絕緣紙老化程度，確定變壓器所處的壽命周期。具體的，可以將其設置為:絕緣紙處于中度老化時，變壓器性能確定單元確定變壓器整體絕緣水平處于其壽命中期;絕緣紙處于深度老化時，變壓器性能確定單元確定變壓器整體絕緣水平處于其壽命晚期。
[0028]優選的，由于吸附劑的平衡吸附性能隨著溫度會產生變化，為了減小溫度變化導致的糠醛濃度測量的影響，可以將溫度傳感器設置在熱虹吸過濾器中，只有在溫度傳感器確定熱虹吸過濾器的溫度為吸附劑預設單元使吸附劑達到吸附平衡的過程中的特定溫度時，才使用變壓器油測量單元測定變壓器油中的糠醛濃度。通過此時測定的變壓器油中的糠醛濃度，確定絕緣紙老化分解的糠醛濃度，能夠減小溫度對于糠醛濃度的影響。進一步的，由于吸附劑的平衡吸附穩定需要一定的時間，可以設置計時器，只有在溫度傳感器確定熱虹吸過濾器的溫度在特定的溫度附近維持超過特定時間后，才使用所述變壓器油測量單元測定變壓器油中的糠醛濃度。優選的，其中特定的溫度附近為所述特定的溫度上下兩度， 特定時間為變壓器油在變壓器一個循環周期所需的時間。
[0029]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換， 其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.電力系統變壓器性能評估系統，通過對于變壓器中絕緣紙老化分解的糠醛濃度進行 測定，確定絕緣紙老化程度；所述變壓器包括熱虹吸過濾器，所述熱虹吸過濾器包括吸附 劑;所述吸附劑能夠吸附變壓器油中的糠醛;包括變壓器油測量單元，其用于測定變壓器油 中的糠醛濃度;其特征在于:包括變壓器油預設單元，所述變壓器油預設單元在變壓器制造 時，向變壓器油中注入一定的糠醛，使變壓器油中的糠醛處于預設的濃度；吸附劑預設單 元，所述吸附劑預設單元在將該吸附劑加入熱虹吸過濾器前，先通過將該吸附劑設置于上 述濃度的變壓器油中足夠長時間，使其在該濃度的變壓器油中達到吸附平衡;糠醛濃度確 定單元，其基于所述變壓器油測量單元測量的糠醛濃度以及所述變壓器油中預注入的糠醛 濃度，確定絕緣紙老化分解的糠醛濃度。2.根據權利要求1所述的電力系統變壓器性能評估系統，其特征在于:包括絕緣紙老化 確定單元，根據糠醛濃度確定單元確定的糠醛濃度，確定絕緣紙老化程度。3.根據權利要求2所述的電力系統變壓器性能評估系統，其特征在于:包括變壓器性能 確定單元，根據所述絕緣紙老化確定單元確定的絕緣紙老化程度，確定變壓器所處的壽命 周期。4.根據權利要求3所述的電力系統變壓器性能評估系統，其特征在于:所述吸附劑為硅膠。5.根據權利要求4所述的電力系統變壓器性能評估系統，其特征在于:所述糠醛濃度確 定單元確定的糠醛濃度:達到0.5mg/L時，所述絕緣紙老化確定單元確定所述絕緣紙處于中 度老化;大于4mg/L，所述絕緣紙老化確定單元確定絕緣紙處于深度老化。6.根據權利要求5所述的電力系統變壓器性能評估系統，其特征在于:所述絕緣紙處于 中度老化時，所述變壓器性能確定單元確定變壓器整體絕緣水平處于其壽命中期;所述絕 緣紙處于深度老化時，所述變壓器性能確定單元確定變壓器整體絕緣水平處于其壽命晚 期。7.根據權利要求6所述的電力系統變壓器性能評估系統，其特征在于:還包括報警單 元，所述變壓器性能確定單元確定變壓器整體絕緣水平處于其壽命晚期時，所述報警單元 進行預警。
【文檔編號】G01N30/00GK106019091SQ201610315574
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月14日
【發明人】林光琴
【申請人】林光琴