如何有效监测油中含水率？
发布日期：2021-09-09 浏览次数：478
POWERCOR AUSTRALIA 是维多利亚州最大的电力分销商。Powercor 使用安装式和便携式油中含水率探头（包括维萨拉 HUMICAP® 水分测定仪 MM70）对变压器运行在线水分监测程序。劣质油的绝缘强度低，甚至可能出现绝缘失效。油处理或更换可以解决大多数油质量问题，但当水分存在于绕组和绕组支撑结构的绝缘纸中时，这些水分会迅速恢复。水分监测为跟踪这种恢复现象提供了方法，而通过在线干燥，可以管理油中含水率，从而保持油的介电裕度。维萨拉DM70便携式露点仪检测压缩空气水分含量。
该水分探头可测量以下两种参数：
1. Aw - 水活度，是指“活性"溶解水分的相对饱和度，分数从 0 到 1。
2. T - 油温度，以摄氏度为单位。
探头还具有可选的内置算法，可提供以 ppm 为单位的输出。探头出厂时默认采用新的油公式，也可将其他已知的公式以编程方式置入探头。探头的 ppm 值通常低于用于确定油样含水量的卡尔费休 (KF) 测试的 ppm 值。这可能是由于卡尔费休测试捕获的物品中有结合水。在下文中，卡尔费休水分相对饱和度结果被定义为“Rs"。本文中提及的所有变压器均为 66/22kv 铁芯式变压器。
12 台 Powercor 变压器已安装了探头。每个探头为监控与数据采集 (SCADA) 系统提供两个模拟输出：ppm 和温度。选择对其进行监测的变压器是那些已知存在油质量问题的变压器，通常相当陈旧，在某些情况下负载很重。大多数都需要在近期进行油再生或更换。对于已拆下散热器组的变压器，探头的安装位置是从散热器到主油箱的回油管路的下部排放阀处。这会将探头置于来自变压器热虹吸管的油流中。在未拆下散热器组的情况下，出于类似原因，选择的安装位置是下部散热器排放阀之一。探头具有滑动式密封，这意味着它们可以通过排放阀非常简单地安装，无需停机。
图 1：水分变化，10 MVA ONAN 变压器。图 1 中的变压器是 10 MVA ONAN 变压器，该图展示了负载增加和炎热天气带来的影响。请注意水分是如何在 60 ppm 时达到峰值并且数天都没有恢复的。最后一次油样的 KF 水分含量为 30 ppm。在炎热天气期间，该装置的持续高负载可能会导致水分过多，从而导致介电裕度降低。在线监测表明，对该装置进行脱水操作是明智的选择。
在线水分监测可以为存在水分问题的变压器提供一种有价值的状态监测工具，也可以用于揭示可能存在常规油样采样无法检测到的水分问题的变压器。一种常见现象是，单次严重过载超温事件会迅速增加油中含水率，因为水分是通过纤维素传导的，显然，水分恢复到早期水平可能需要相当长的时间。但是，仅靠监测并不能解决任何问题。可以改善状况的是根据监测结果采取的相关措施。在线干燥通常可以快速改善油的质量，但这种改善可能无法保持下去。进行后续监测才是明智之选，而这通常会产生又一次干燥循环。要实现有效的在线干燥，需要付出持续的努力，而且可能需要持续数月的时间。
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