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當變壓器在穩定(dìng)的運行溫度下運行一(yī)段時間後達到配水平衡時,絕(jué)緣(yuán)紙中的含水量可由油中含水量的測量值和(hé)油紙的水平衡特性曲線來評定。這是一種間(jiān)接評定固體絕緣含水量的方法。它的優(yōu)點(diǎn)是不需(xū)要設備(bèi)停電或任何額外的試驗(yàn)操作(zuò)就可以進(jìn)行評價,但它的製備主(zhǔ)要取決(jué)於平衡態的(de)確定。
我們在應用平衡特性曲線時(shí)應該小心。首先(xiān)要了解影響油紙(zhǐ)水分平(píng)衡的諸多因素。
(1)變壓器運行溫度的影響。這是影響油紙水分平衡的關鍵,即使環境溫度和晝夜周期性負荷波動都可能產生影響,因(yīn)此保持變壓(yā)器運行溫度的穩定對建立油紙水分平衡(héng)至關重要。
(2)達到平衡需要很(hěn)長時間,有(yǒu)的甚至要幾個月。但(dàn)隨著時間的延長,油紙含水量的相對變化越(yuè)來(lái)越(yuè)小。
(3)變壓器的密封狀況和固體絕(jué)緣老化產生(shēng)的水分的(de)影響(xiǎng)。其實沒有不受濕氣入侵的密封設備,濕氣入侵對天(tiān)平的影響不言而喻。從(cóng)老化的(de)角度來看,變壓器在運(yùn)行初(chū)期會因老化而產(chǎn)生水,但不同運行時期產(chǎn)生水的(de)分解速(sù)度(dù)不同。
(4)變壓器運行時比停止時更(gèng)快達到平衡狀態,因為熱力和強迫油循(xún)環(huán)可以加速平衡,而停止時溫度更低,油紙水分平衡更難建立。
(5)新裝變壓器的油紙水分容易建立平衡,因為新設(shè)備的油(yóu)紙處於比較幹(gàn)燥的狀態。與輸電變壓器相比,油中含水量隨季節變化(huà)明顯(xiǎn),容易達到(dào)平衡狀態,因為發電機變壓器(qì)的負(fù)荷和溫度(dù)相對穩定。
此外,在應用平衡特性曲線時,我們還應該注意:
(1)取油樣分析油中含水量(liàng)時,須記錄取樣時變壓器的運行(háng)溫度,並在(zài)此溫度下及時分析油中含水量,否則應(yīng)用平衡(héng)曲線會造成較大(dà)誤差。
(2)當變壓器處於(yú)低溫(30℃以下)時(shí),應用平衡特性曲線誤差較大。這是因(yīn)為(wéi)當溫度過低時,不容易達到油紙水分的(de)平衡(héng)。因此,一般在(zài)變壓器油溫較高時,應(yīng)取油樣分析油中(zhōng)的含水量。
(3)油紙的水平衡有(yǒu)一個漫長的過程(chéng),紙中的含水量不可能(néng)在溫度變化時立即發生變化。因此,不能簡單(dān)地根據測得的油中含(hán)水量,用(yòng)平衡曲線(xiàn)得出紙中的含水量。這(zhè)裏舉一個應用錯誤的(de)例子:一台變壓(yā)器的油重為40t,80℃時油中實測含水量(liàng)為40uL/L時紙重約為5.8t,根據平衡曲線發現紙中含水量為1.5%。當溫度降低到20℃時,油中的水含量(liàng)降(jiàng)低到10uL/L,然後從油中釋放出30uL/L的水。即使紙張吸收了所有的水分,紙(zhǐ)張中的(de)含水量也隻有1.5%。但根據平衡曲線,20℃時油中含(hán)水量為10uL/L時,紙中含水量應該是4%,這顯然是不(bú)可能的。原因是(shì)無論是在(zài)80℃時還是溫度降至20℃時,油紙的含水量(liàng)都沒有達到平衡,導致了兩條應(yīng)用曲線。
在不能確定是否(fǒu)真的達到平衡(héng)狀態時,可以用油紙水平衡特性(xìng)曲線來估算變壓器(qì)運行溫度變化時油中含水量(liàng)變化的可能範(fàn)圍,然後再用固體絕緣的含水量。例(lì)如,30℃時,油中的實際(jì)含水量為7uL/L。假(jiǎ)設油紙的含水量處於平衡狀態,根據平衡特(tè)性曲(qǔ)線,紙的含水量應(yīng)為2.5%。當溫度上(shàng)升到60℃時,紙中的水分要析出(chū),降到2.5%以下。即使紙中的水含量在沉澱(diàn)前仍然是2.5%,油中的Z大(dà)水含量也應該是30ul/L..因此,當紙中的含水量為2.5%時,在30-60℃的溫度下,油中的含水量應在7-30ul/L之間變化。因此,可以通過反複測量不同溫度下油中含水量的變化(huà)區間(jiān)來估(gū)算紙中含水量,進而推斷出在某一溫度下滿足文(wén)中含(hán)水量的油中含(hán)水量正(zhèng)常值,從而監測變壓器運行時油中是否被水(shuǐ)分汙染。
平衡(héng)特性曲線的另一個重要應用是預測變壓器退出(chū)運行時油中形成懸浮水的可能性。比如(rú)70℃時(shí)油中的含水量(liàng)為10uL/L,紙中的含水量達到平衡時要達(dá)到1%。當變壓器(qì)在20℃的環境(jìng)溫度下停止(zhǐ)運行時,紙中的水分(fèn)不會(huì)立即發生變化,會在相當一段時間內(nèi)保持在1%的水平。理論上,當達到平(píng)衡時,油中的含水量在(zài)20℃時會變化1uL/L,但不(bú)會(huì)立即變化,10uL/L的含水量也可能在油中停留一段時間。因為20℃時(shí)油的溶解度(dù)極限是50uL/L,所以不存在過飽和的危險。但是,如果在70℃時油中的含水量(liàng)為25uL/L,變(biàn)壓(yā)器將在冬季(jì)0℃時停止運行。因為油(yóu)在0℃時的溶解(jiě)度限是20UL/L,如果(guǒ)多餘的水沒有進入紙張,就(jiù)可能形成過飽和,出現懸浮水。水是一種強極性物質。變壓器重新運行後,懸浮的水滴會移動到場強較高的區域(yù),造(zào)成潛在的危險。