摘要闡述了變壓器油中微水的狀態(tài)及危害,論述了變壓器絕緣油中微水的測試方法,以期為變壓器絕緣油中微水監(jiān)測提供參考。

關鍵詞變壓器;絕緣油;微水監(jiān)測

目前電力變壓器不僅屬于電力系統(tǒng)最重要的和最昂貴的設備之列,而且也是導致電力系統(tǒng)事故最多的設備之一。變壓器在發(fā)生突發(fā)性故障之前,絕緣的劣化及潛伏性故障在運行電壓的作用下將產(chǎn)生光、電、聲、熱、化學變化等一系列效應及信息。因此,國內(nèi)外不僅要定期做以預防性試驗為基礎的預防性維護,而且相繼都在研究以在線監(jiān)測為基礎的預知性維護策略,以便實時或定時在線監(jiān)測與診斷潛伏性故障或缺陷[1-4]。變壓器絕緣油中微水的含量也是確定變壓器絕緣質(zhì)量的參數(shù)。變壓器在線智能診斷設備能夠自動采集、分析油中微水的含量并得出故障原因,提供解決方案,使用戶及時解決變壓器中存在的隱患,防止事故發(fā)生。

變壓器油中微水的狀態(tài)及危害

變壓器在運輸、貯存、使用過程中都可能由外界進入或油自身氧化產(chǎn)生水,產(chǎn)生的水分會以下列狀態(tài)存在:

一是游離水。多為外界入侵的水分,如不攪動不易與水結合。不影響油的擊穿電壓,但也不允許,表明油中可能有溶解水,需立即處理。

二是極度細微的顆粒溶于水。通常由空氣中進入油中,急劇降低油的擊穿電壓。介質(zhì)損耗加大,真空濾油。

三是乳化水。油品精煉不良,或長期運行造成油質(zhì)老化,或油被乳化物污染,都會降低油水之間的界面張力,如油水混合在一起,便形成乳化狀態(tài)。加破乳化劑。

其危害:

一是降低油品的擊穿電壓。100～200mg/kg擊穿電壓大幅度降至1.0kV,油中纖維雜質(zhì)極易吸收水分,在電場作用下,在電極間形成導電的“小橋”,因而容易擊穿。

二是使介質(zhì)損耗因數(shù)升高。懸浮的乳化水影響最大,不均勻。

三是促使絕緣纖維老化,絕緣纖維的分子是葡萄糖(C6H12O6)分子,水分進入纖維分子后降低其引力,促使其水解成低分子的物質(zhì),降低纖維機械強度和聚合度。實驗證明,120℃,絕緣纖維中的水分每增加1倍,纖維的機械強度下降1/2,當溫度升高,油中的水增加,纖維的水降低,溫度降低,則相反。因此,應監(jiān)視油中的微水,進而監(jiān)視絕緣纖維的老化。

四是水分助長了有機酸的腐蝕能力,加速了對金屬部件的腐蝕。綜上所述,油中含水量愈多,油質(zhì)本身的老化、設備絕緣老化及金屬部件的腐蝕速度愈快,監(jiān)測油中水分的含量,尤其是溶解水的含量十分必要。

為確保變壓器：安全可靠的運行，需要實時測量礦物油基變壓器油的擊穿電壓、含水量和溫度，為此工采網(wǎng)推薦德國Passerro 在線擊穿電壓傳感器 絕緣油測試裝置 BDVB TrafoStick TS4x ：BDVB TrafoStick TS4x傳感器是專為變壓器現(xiàn)場使用而開發(fā)的，專門用于持續(xù)實時測量礦物油基變壓器油的擊穿電壓、含水量和溫度。變壓器介電強度的自動實時監(jiān)測可以觀察變壓器的安全狀態(tài)，識別趨勢，最重要的是，及時采取措施提高變壓器和整個供電區(qū)域的安全性。

德國Passerro 在線擊穿電壓傳感器 絕緣油測試裝置 BDVB TrafoStick TS4x 參數(shù)：

       絕緣油擊穿電壓測定儀在電場作用下，絕緣材料形成貫穿性橋路，進而發(fā)生破壞性放電，在一定程度上使電極間的電壓降至零或接近零的現(xiàn)象。通常情況下，擊穿對固體介質(zhì)來說是永遠失去介電強度，對液體、氣體來說，失去介電強度只是暫時性的。在規(guī)定的試驗條件下絕緣體或試樣發(fā)生擊穿時的電壓叫做擊穿電壓。通常情況下，絕緣性能的好壞直接反應了變壓器油的擊穿電壓的強弱，并且變壓器使用的安全性和周期受到直接的影響和制約。同時擊穿電壓也是客戶驗收油品的重要測試項目，試驗結果受到試驗方法、測試儀器，以及環(huán)境等因素的影響和制約。

　　絕緣油擊穿電壓測定儀的測試意義目的簡析：

　　1.電絕緣材料的絕緣強度是決定材料可以在何種條件下使用的關鍵性能。在很多情況下，材料的絕緣強度是所使用裝置設計的決定性因素。

　　2.本測試方法用于提供部分所需的信息，以判斷材料在一定應用條件下的適用性；當然也能用于檢測由于流程的變化，老化的程度，或是其他制造或環(huán)境條件而造成的變化或是與正常特征的偏差。該測試方法可以有效地應用于流程控制，驗證或研究測試。

　　3.本測試方法所獲得的結果，很少能直接用于實際使用材料介電性能的判斷。在大多數(shù)情況下，還需要對其他功能測試和/或?qū)ζ渌牧蠝y試所獲得的結果進行比較，以估計出它們對特定材料的影響，才能進行評價。

　　4.對不同材料進行相互比較時，不提測試方法所給出的結果不同。如果可以安裝電動電壓控制器，那慢速測試法將比逐步測試法更簡單、更常用。不同測試方法所獲得結果可相互比較。

為控制益生菌配方奶粉的水分活度，降低益生菌在配方奶粉中的衰減率，采用了干燥粉末法測定不同生產(chǎn)工藝配方奶粉的臨 界相對濕度。 在臨界相對濕度條件下，考察配方奶粉水分質(zhì)量分數(shù)和水分活度的關系。 結果表明：在25 ℃條件下，濕法奶粉的臨界相對 濕度為50%，干法奶粉為40%。 在臨界相對濕度下，益生菌配方奶粉的水分質(zhì)量分數(shù)和水分活度呈正相關性，當濕法奶粉水分質(zhì)量分數(shù)在2.4%以下，干法奶粉在1.9%以下時，能滿足益生菌奶粉的水分活度在0.2以下的要求。研究了不同生產(chǎn)工藝配方奶粉的臨界濕度、水分活度和水分質(zhì)量分數(shù)之間的關系。 在此基礎上，檢測了不同水分質(zhì)量分數(shù)及水分活度的奶粉對益生菌活性的影響，為實際生產(chǎn)中科學控制生產(chǎn)車間環(huán)境及奶粉水分質(zhì)量分數(shù)提供參考。

乳粉【奶粉】是將哺乳類動物鮮奶除去水分后制成的粉末，它適宜保存，并便于攜帶。水分的含量是奶粉重要的質(zhì)量指標之一，一定的水分含量可保持奶粉品質(zhì)，延長奶粉保藏，各種奶粉的水都有各自的標準，有時若水分含量超過或降低1%，無論在質(zhì)量和經(jīng)濟效益上均起很大的作用。

國家標準及水分含量標準

 根據(jù)GB19644-2010乳粉【奶粉】要求水分為3.0～5.0%，若為4～6%，也就是水分提高到3.5%以上，就造成奶粉結塊，則商品價值就低，水分提高后奶粉易變色，貯藏期降低，另外有些食品水分過高，組織狀態(tài)發(fā)生軟化，彈性也降低或者消失。奶粉的水分含量過高，還可能導致營養(yǎng)素損失、微生物滋長、奶粉結塊變質(zhì)等問題。目前行業(yè)的平均水分控制在4%左右。故檢測奶粉中的水分含量是每個企業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)檢必不可少的項目。

乳粉水分活度的檢測

 在水分檢測領域，測量準確性和測量速度之間的矛盾一直沒有解決，針對這一現(xiàn)狀，意大利Steroglass斯特洛WaterLab 高精度露點水分活度儀，采用鏡面冷卻露點傳感器和創(chuàng)新的智能控制模式，分辨率高達0.0001aw，準確性0.003aw，，5min之內(nèi)即可完成測試，可以準確、快速測出樣品的水活度值（aw）。

并且，該設備運用新的校準和精確的溫度控制系統(tǒng)，可以使樣品倉內(nèi)溫度迅速達到指定溫度（如25℃）。另外，該設備可控制樣品室內(nèi)溫度：15-50℃，并帶有TEST LIFE模擬程序，可以幫助用戶測定不同溫度條件下樣品的水分活度，為產(chǎn)品的儲存溫度和包裝條件提供有效的判斷依據(jù)，對于判斷產(chǎn)品真實貨架壽命具體實際的參考意義。