如何有效監(jiān)測(cè)油中含水率？

　　油中含水率測(cè)量：

　　該水分探頭可測(cè)量以下兩種參數(shù)：

　　1.Aw-水活度，是指“活性"溶解水分的相對(duì)飽和度，分?jǐn)?shù)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(nèi)置算法，可提供以ppm為單位的輸出。探頭出廠時(shí)默認(rèn)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(fèi)休(KF)測(cè)試的ppm值。這可能是由于卡爾費(fèi)休測(cè)試捕獲的物品中有結(jié)合水。在下文中，卡爾費(fèi)休水分相對(duì)飽和度結(jié)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。

　　使用勇久性探頭進(jìn)行水分監(jiān)測(cè)：

　　12臺(tái)Powercor變壓器已安裝了勇久性探頭。每個(gè)探頭為監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)提供兩個(gè)模擬輸出：ppm和溫度。選擇對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)的變壓器是那些已知存在油質(zhì)量問(wèn)題的變壓器，通常相當(dāng)陳舊，在某些情況下負(fù)載很重。大多數(shù)都需要在近期進(jìn)行油再生或更換。對(duì)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(huì)將探頭置于來(lái)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(dòng)式密封，這意味著它們可以通過(guò)排放閥非常簡(jiǎn)單地安裝，無(wú)需停機(jī)。

　　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(fù)載增加和炎熱天氣帶來(lái)的影響。請(qǐng)注意水分是如何在60 ppm時(shí)達(dá)到峰值并且數(shù)天都沒有恢復(fù)的。醉后一次油樣的KF水分含量為30 ppm。在炎熱天氣期間，該裝置的持續(xù)高負(fù)載可能會(huì)導(dǎo)致水分過(guò)多，從而導(dǎo)致介電裕度降低。在線監(jiān)測(cè)表明，對(duì)該裝置進(jìn)行脫水操作是明智的選擇。

　　圖2：水分比較示例(SCADA)-刻度以ppm為單位。勇久SCADA連接使得用戶可以在負(fù)載和條件相同的姐妹裝置之間進(jìn)行對(duì)比分析。顯示低水分含量的變壓器大約五年前曾在干燥爐內(nèi)進(jìn)行過(guò)干燥。

　　圖3：填充新油后的水分恢復(fù)情況?？潭纫詐pm/°C為單位。在圖3中，20 MVA ONAF變壓器的油量為17000升，于2005年10月28日完成換油，承包商所采集油樣的水分含量為11 ppm(KF)。在幾天之內(nèi)，探頭數(shù)據(jù)顯示水分含量已恢復(fù)，范圍為16至37 ppm。

　　便攜式探頭：

　　便攜式探頭也已面世，Powercor已從維薩拉采購(gòu)了其中的三種。到目前為止，它們已用于20臺(tái)變壓器。這些探頭具有電池電源和足夠的內(nèi)存，能夠以每小時(shí)讀取一次的頻率存儲(chǔ)大約30天的數(shù)據(jù)，基本上相當(dāng)于電池的壽命。同樣，選擇的位置通常是散熱器排放閥，以確保油流過(guò)探頭。這些便攜式探頭使用靈活，可以監(jiān)測(cè)許多個(gè)站點(diǎn)。探頭安裝后可以編程為每隔幾分鐘記錄一次數(shù)據(jù)。需要回訪站點(diǎn)以下載數(shù)據(jù)，為下一個(gè)記錄周期清除內(nèi)存并在需要時(shí)為電池充電。

　　圖4：低水分-66KV調(diào)節(jié)器。在圖4中，油樣顯示出異常高的水分和低絕緣電壓，22 C下KF測(cè)試結(jié)果為43 ppm(Rs=0.7)絕緣電壓=36 kV。這很出乎意料，因?yàn)樵撗b置醉近在干燥爐中干燥過(guò)。隨后，工作人員快速安裝了便攜式探頭，得到的數(shù)據(jù)顯示很低的水分含量。二個(gè)油樣證實(shí)了這一點(diǎn)：15 C下KF測(cè)試結(jié)果為9 ppm(Rs=0.2)絕緣電壓=82 kV。醉初的油樣很可能被污染了。

　　圖5：水分急劇減少。。顯示的是10/18 MVA ONAF變壓器的數(shù)據(jù)。水分減少恰逢觀測(cè)站調(diào)試新變壓器，這顯著降低了該裝置的負(fù)載?？傊?，便攜式探頭為監(jiān)測(cè)在適當(dāng)位置裝有閥門的任何變壓器提供了一種非常方便且經(jīng)濟(jì)高笑的方法。

　　沒有此類配件的變壓器也可以在主油箱排放閥或采樣閥中安裝探頭。不過(guò)，如果沒有油流過(guò)探頭，結(jié)果可能不準(zhǔn)確或不能代表總體油況。使用分子篩裝置進(jìn)行干燥。Powercor有兩臺(tái)分子篩在線干燥機(jī)。這些裝置安裝在手推車上，只需將油泵入含有分子篩材料的濾芯即可去除水分。

　　它們裝有一個(gè)水分探頭，可以監(jiān)測(cè)進(jìn)油或出油（取決于旁通閥的位置）。當(dāng)出口油水分等于（或超過(guò)）入口油水分時(shí)，濾芯可能已達(dá)到飽和，表明應(yīng)更換濾芯。每個(gè)濾芯理論上可以容納一升水，每臺(tái)干燥機(jī)有四個(gè)濾芯。濾芯非常昂貴，目前沒有可用的回收選項(xiàng)。這些裝置設(shè)計(jì)用于從底部的主油箱吸入進(jìn)油，并將油返回到儲(chǔ)油器。

　　這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可以避免空氣進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)任何瓦斯繼電器（壓力突變繼電器）問(wèn)題。它的缺點(diǎn)是會(huì)使新的干燥油接觸到油枕的頂部空間。對(duì)Powercor來(lái)說(shuō)，這個(gè)頂部空間與大氣相通。迄今為止，這些干燥機(jī)已用于九個(gè)變壓器，

　　持續(xù)的努力畢不可少：

　　在線水分監(jiān)測(cè)可以為存在水分問(wèn)題的變壓器提供一種有價(jià)值的狀態(tài)監(jiān)測(cè)工具，也可以用于揭示可能存在常規(guī)油樣采樣無(wú)法檢測(cè)到的水分問(wèn)題的變壓器。一種常見現(xiàn)象是，單次嚴(yán)重過(guò)載超溫事件會(huì)迅速增加油中含水率，因?yàn)樗质峭ㄟ^(guò)纖維素傳導(dǎo)的，顯然，水分恢復(fù)到早期水平可能需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。但是，僅靠監(jiān)測(cè)并不能解決任何問(wèn)題。可以改善狀況的是根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果采取的相關(guān)措施。在線干燥通常可以快速改善油的質(zhì)量，但這種改善可能無(wú)法勇久保持下去。進(jìn)行后續(xù)監(jiān)測(cè)才是明智之選，而這通常會(huì)產(chǎn)生又一次干燥循環(huán)。要實(shí)現(xiàn)有效的在線干燥，需要付出持續(xù)的努力，而且可能需要持續(xù)數(shù)月的時(shí)間。