一种油浸式电力变压器腐蚀程度的评估方法技术

本发明专利技术涉及一种油浸式电力变压器腐蚀程度的评估方法，包括测定绝缘纸中铜元素含量和铝元素含量；计算绝缘纸的腐蚀程度c1；测定绝缘油中铜元素含量、铝元素含量、水分含量和酸值；计算绝缘油的腐蚀程度c2；电力变压器腐蚀程度的综合评估步骤。该评估方法基于绝缘纸和绝缘油相关指标参数去对电力变压器腐蚀情况进行评估，更为全面以及具有较高的精准度。更为全面以及具有较高的精准度。更为全面以及具有较高的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种油浸式电力变压器腐蚀程度的评估方法


[0001]本专利技术涉及电力变压器的性能评估
，尤其涉及一种油浸式电力变压器腐蚀程度的评估方法。

技术介绍

[0002]电力一直作为重要的生产动力，早已成为人民生活中不可或缺的能源。随着中国电网规模和复杂性的不断提高，确保电网安全可靠运行并避免大规模停电变得越来越困难。因此，电网的安全运行对于确保人们用电的安全性以及满足社会的用电需求尤其重要。电力变压器作为电网安全稳定运行的核心设备，在长期运行中，变压器绝缘油中的腐蚀性硫化物和金属发生反应生成的产物会导致其电气性能下降，危害绝缘安全，影响电网的稳定运行。
[0003]现有的变压器绝缘老化评估主要通过通过评估绝缘纸的聚合度以及测量绝缘纸老老化副产物例如碳氧气体、糠醛和低分子醇类的含量来获得油浸式电力变压器的腐蚀程度。现有技术主要上述方法评估不够准确，存在较大误差，因此现需一种电力变压器腐蚀程度的评估方法来对电力变压器进行有效全面的评估，及时发现电力变压器的电气性能缺陷，为电力变压器的安全运行提供保障。
[0004]现有研究例如“基于铜失重的变压器油硫腐蚀程度定量表征方法”，舒想、李庆民、丛浩熹、张敏昊、杜诗悦，绝缘材料，2019,52(5)，第75～81页中指出，变压器油中腐蚀性硫与铜绕组反应，生成硫化亚铜附着在绝缘纸表面，造成绝缘纸电气性能下降从而引发故障。铜失重质量与变压器油中腐蚀性硫的浓度具有较好的相关性，油中腐蚀性硫的浓度越高，铜片失重质量越大，该方法能够准确检测出实际运行变压器油的硫腐蚀程度。铜片主要发生氧化反应和硫腐蚀反应，基于质量守恒定律，可得到硫腐蚀反应导致的铜片质量损失，实现变压器油硫腐蚀程度的定量表征。
[0005]另有研究例如“套管中铝箔的油硫腐蚀现象及其对油纸绝缘性能的影响试验探究”，项敏、袁媛、何潇、张成行、廖瑞金，高压电技术，第45卷第2期，第484～491页，2019年2月28日一文中指出油浸式套管的绝缘结构与变压器的油纸绝缘不同，铜芯外部由金属铝箔和绝缘纸交替包裹而形成圆柱体电容屏，可以看出，铝箔是套管油纸绝缘系统中特有的存在，且占有一定比例。而铝箔比铜的金属活动性更强，铝箔的存在很可能对套管在各种老化因素下的绝缘性能变化产生很大影响。另外，套管体积小、油量少、结构封闭、电场强度高且集中，与变压器的绝缘结构相比，套管油纸绝缘结构的特殊性使其更容易受到油硫腐蚀的影响，进而带来更严重的危害。“油
‑
纸
‑
铝箔”结构中的铝箔在一定酸值和含硫量绝缘油条件下存在腐蚀现象，并且DBDS的存在会加剧腐蚀，通过测试油中铝元素含量可以用来判断铝箔腐蚀程度。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种油浸式电力变压器腐蚀程度的评
估方法，该评估方法基于绝缘纸和绝缘油相关指标参数去对电力变压器腐蚀情况进行评估，更为全面以及具有较高的精准度。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种油浸式电力变压器腐蚀程度的评估方法，包括以下步骤：
[0009]S1：测定绝缘纸中铜元素含量和铝元素含量：
[0010]对需评估的电力变压器进行绝缘纸取样，测试绝缘纸中的铜元素含量PCu和铝元素含量PAl，其中，PCu和PAl均为百分数；
[0011]S2：计算绝缘纸的腐蚀程度c1：
[0012]计算绝缘纸的腐蚀程度c1，计算公式如下：
[0013][0014]S3：测定绝缘油中铜元素含量、铝元素含量、水分含量和酸值：
[0015]对需评估的电力变压器进行绝缘油取样，测试得到绝缘油中的铜元素含量OCu和铝元素含量OAl，其中OCu和OAl均为百分数；
[0016]测试得到绝缘油中的水分含量Ow，单位为ppm；
[0017]测试得到绝缘油中的酸值Oa，单位为mgKOH/g；
[0018]S4：计算绝缘油的腐蚀程度c2：
[0019]先根据绝缘油中铜元素含量OCu、铝元素含量OAl计算腐蚀程度a1，计算公式如下：
[0020]a1＝0.6
×
OCu
×
64+0.4
×
OAl
×
27
[0021]再根据绝缘油中的水分含量Ow计算腐蚀程度a2，计算公式如下所示：
[0022][0023]然后根据绝缘油中的酸值Oa计算腐蚀程度a3，计算公式如下所示：
[0024]a3＝λ
×
|lgOa|2[0025]其中，λ是温度系数，当外界环境温度平均处于15摄氏度以下时，λ取值为0.95；当外界环境温度平均处于15～25摄氏度时，λ取值为1；当外界环境温度平均处于25摄氏度以上时，λ取值为1.05；
[0026]最后得到绝缘油的腐蚀程度c2，其计算公式如下所示：
[0027][0028]S5：电力变压器腐蚀程度的综合评估：
[0029]根据绝缘纸的腐蚀程度c1和绝缘油的腐蚀程度c2计算电力变压器腐蚀程度c，计算公式如下：
[0030][0031]当c≤7时，电力变压器腐蚀程度较低，即电力变压器腐蚀情况不严重；当7＜c≤9时，电力变压器腐蚀程度中等，即电力变压器腐蚀情况一般；当c＞9时，电力变压器腐蚀程度较高，即电力变压器腐蚀情况较为严重。
[0032]其中，步骤S1具体采用扫描电镜能谱仪测试绝缘纸中的铜元素含量PCu，使用扫描
电镜能谱仪测试绝缘纸中的铝元素含量PAl。
[0033]其中，步骤S3具体采用电感耦合离子发射光谱法测试得到绝缘油中的铜元素含量OCu；采用电感耦合离子发射光谱法测试得到绝缘油中的铝元素含量OAl。
[0034]其中，步骤S1中取样的绝缘纸取的是变压器器身绕组的绝缘纸。
[0035]其中，步骤S3中取样的绝缘油取的是变压器油箱的绝缘油。
[0036]本专利技术具有如下有益效果：
[0037]本专利技术的油浸式电力变压器腐蚀程度的评估方法能直观全面的评估油浸式电力变压器的腐蚀程度。
附图说明
[0038]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0039]以下结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明：
[0040]参见图1，一种油浸式电力变压器腐蚀程度的评估方法，包括以下步骤：
[0041]S1：测定绝缘纸中铜元素含量和铝元素含量：
[0042]对需评估的电力变压器进行绝缘纸取样，取样的绝缘纸具体取的是变压器器身绕组的绝缘纸，采用扫描电镜能谱仪测试绝缘纸中的铜元素含量PCu，采用扫描电镜能谱仪测试绝缘纸中的铝元素含量PAl，其中，PCu和PAl均为百分数；
[0043]S2：计算绝缘纸的腐蚀程度c1：
[0044]计算绝缘纸的腐蚀程度c1，计算公式如下：
[0045][0046]其中，64是铜的相对原子质量，27是铝的相对原子质量；
[0047]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油浸式电力变压器腐蚀程度的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：测定绝缘纸中铜元素含量和铝元素含量：对需评估的电力变压器进行绝缘纸取样，测试绝缘纸中的铜元素含量PCu和铝元素含量PAl，其中，PCu和PAl均为百分数；S2：计算绝缘纸的腐蚀程度c1：计算绝缘纸的腐蚀程度c1，计算公式如下：S3：测定绝缘油中铜元素含量、铝元素含量、水分含量和酸值：对需评估的电力变压器进行绝缘油取样，测试得到绝缘油中的铜元素含量OCu和铝元素含量OAl，其中OCu和OAl均为百分数；测试得到绝缘油中的水分含量Ow，单位为ppm；测试得到绝缘油中的酸值Oa，单位为mgKOH/g；S4：计算绝缘油的腐蚀程度c2：先根据绝缘油中铜元素含量OCu、铝元素含量OAl计算腐蚀程度a1，计算公式如下：a1＝0.6
×
OCu
×
64+0.4
×
OAl
×
27再根据绝缘油中的水分含量Ow计算腐蚀程度a2，计算公式如下所示：然后根据绝缘油中的酸值Oa计算腐蚀程度a3，计算公式如下所示：a3＝λ
×
|lgOa|2其中，λ是温度系数，当外界环境温度平均处于15摄氏度以下时，λ取值为0.95；当外界环境温度平均处...

【专利技术属性】
技术研发人员：何智杰，傅炜婷，黄鹏，曾建敏，黄昭云，洪文斌，颜城，郑哲艺，林燕桢，林瑞聪，洪君毅，孙莹，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司漳州供电公司国网福建省电力有限公司平和县供电公司，
类型：发明
国别省市：