如何有效監測油中含水率？
發布日期：2021-09-09 瀏覽次數：810
POWERCOR AUSTRALIA 是維多利亞州最大的電力分銷商。Powercor 使用安裝式和便攜式油中含水率探頭（包括維薩拉 HUMICAP® 水分測定儀 MM70）對變壓器運行在線水分監測程序。劣質油的絕緣強度低，甚至可能出現絕緣失效。油處理或更換可以解決大多數油質量問題，但當水分存在于繞組和繞組支撐結構的絕緣紙中時，這些水分會迅速恢復。水分監測為跟蹤這種恢復現象提供了方法，而通過在線干燥，可以管理油中含水率，從而保持油的介電裕度。維薩拉DM70便攜式露點儀檢測壓縮空氣水分含量。
該水分探頭可測量以下兩種參數：
1. Aw - 水活度，是指“活性"溶解水分的相對飽和度，分數從 0 到 1。
2. T - 油溫度，以攝氏度為單位。
探頭還具有可選的內置算法，可提供以 ppm 為單位的輸出。探頭出廠時默認采用新的油公式，也可將其他已知的公式以編程方式置入探頭。探頭的 ppm 值通常低于用于確定油樣含水量的卡爾費休 (KF) 測試的 ppm 值。這可能是由于卡爾費休測試捕獲的物品中有結合水。在下文中，卡爾費休水分相對飽和度結果被定義為“Rs"。本文中提及的所有變壓器均為 66/22kv 鐵芯式變壓器。
12 臺 Powercor 變壓器已安裝了探頭。每個探頭為監控與數據采集 (SCADA) 系統提供兩個模擬輸出：ppm 和溫度。選擇對其進行監測的變壓器是那些已知存在油質量問題的變壓器，通常相當陳舊，在某些情況下負載很重。大多數都需要在近期進行油再生或更換。對于已拆下散熱器組的變壓器，探頭的安裝位置是從散熱器到主油箱的回油管路的下部排放閥處。這會將探頭置于來自變壓器熱虹吸管的油流中。在未拆下散熱器組的情況下，出于類似原因，選擇的安裝位置是下部散熱器排放閥之一。探頭具有滑動式密封，這意味著它們可以通過排放閥非常簡單地安裝，無需停機。
圖 1：水分變化，10 MVA ONAN 變壓器。圖 1 中的變壓器是 10 MVA ONAN 變壓器，該圖展示了負載增加和炎熱天氣帶來的影響。請注意水分是如何在 60 ppm 時達到峰值并且數天都沒有恢復的。最后一次油樣的 KF 水分含量為 30 ppm。在炎熱天氣期間，該裝置的持續高負載可能會導致水分過多，從而導致介電裕度降低。在線監測表明，對該裝置進行脫水操作是明智的選擇。
在線水分監測可以為存在水分問題的變壓器提供一種有價值的狀態監測工具，也可以用于揭示可能存在常規油樣采樣無法檢測到的水分問題的變壓器。一種常見現象是，單次嚴重過載超溫事件會迅速增加油中含水率，因為水分是通過纖維素傳導的，顯然，水分恢復到早期水平可能需要相當長的時間。但是，僅靠監測并不能解決任何問題。可以改善狀況的是根據監測結果采取的相關措施。在線干燥通常可以快速改善油的質量，但這種改善可能無法保持下去。進行后續監測才是明智之選，而這通常會產生又一次干燥循環。要實現有效的在線干燥，需要付出持續的努力，而且可能需要持續數月的時間。
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