[发明专利]用于评价变压器油使用寿命的试验控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于评价变压器油使用寿命的试验控制方法。

背景技术

变压器油是电力输送系统中使用的基本材料之一，在变压器、电抗器、互感器、开关等充油电气设备中主要起绝缘和冷却散热作用。由于电气设备在电力输变过程中，变压器油会受到氧、温度、电场、金属、绝缘材料等因素的影响而发生氧化、裂解等化学反应，生成大量的过氧化物及醇、醛、酮、酸等氧化物，再经过缩合反应生成油泥等不溶物，导致油质劣化、降低使用寿命。因此，变压器油抗氧化性能是变压器油的重要品质指标。

由于目前现有的评价变压器油抗氧化性能的两种模拟试验控制方法(即老化试验法和氧化试验法)存在技术缺陷，影响评价结果的正确性。

老化试验法是在一定试样中加入铜丝，并将其放入控制温度在115℃的烘箱中老化72小时，考察油品酸值和外观(如油泥产生)。其试验控制原理相对简单，评价结果有一定的局限性。

现行的两种氧化试验方法：一是变压器油国家标准GB2536-90中规定的氧化试验方法，二是变压器油国际标准IEC60296-2003中采用变压器油氧化试验方法。它们的试验原理都是利用铜丝作为催化剂、通过控制一定的试验温度(如110～120℃)和一定流量气体(空气或氧气)条件下考察油品产生的油泥和酸值的情况。由于该试验方法只模拟了变压器油实际运行中的部分工况，且试验控制方法与实际情况有一定的差异，导致评价结果有一定的局限性。

综上所述，由于运行中变压器油的氧化过程是非常复杂，这是因为油本身结构组成的复杂性以及外部氧化条件的多变性。要对变压器油实际使用性能作出快速、正确的评价，必须要有相应的试验技术和试验控制方法，目前还缺少与变压器油实际运行工况更为接近的用于评价变压器油氧化性能的试验控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的仅控制试样温度和氧气流量，不能真实地模拟变压器油实际的应用环境，不能故障保护的问题，提供了符合变压器油实际应用环境且用于评价变压器油使用寿命的试验新控制方法。该方法具有试验参数自动控制、试验数据自动采集、试验运行实时监控、故障自动报警和快速处置的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于评价变压器油使用寿命的试验控制方法，包括以下步骤：

a)通过温度传感器对变压器油试验温度进行采样；通过气体质量流量传感器对通入变压器油的氧气流量进行采样；通过电压变送器对变压器工作电压进行采样；通过高压变送器对试验高压进行采样；

b)采样后得到的温度、氧气流量、变压器工作电压和试验电压信息输入计算机；

c)通过计算机与温度控制数字仪表、气体质量流量计、交流稳压器、试验高压仪进行通讯，达到温度、氧气流量、变压器工作电压、试验高压自动控制和故障保护的目的。

上述技术方案中，优选方案为由计算机实现试验数据的采集、保存和处理，提供各试验控制参数的历史信息查询和报警信息的处置。另一优选方案为由计算机实现试验运行状态监控，以屏幕动画图示形式提供试验运行状态信息。再一优选方案为由计算机实现试验数据的网络传输，提供试验实时运行状态的异地监控和数据回放。

1、试验控制部分

1)试样温度控制

采用双重PID自动调节功能的数字温度控制仪表进行试样温度控制。由于该仪表具有自整定、自学习、无超调及无欠调的优良控制特性，并能通过RS-485通讯协议与计算机实现通讯，因此能实现试样温度的自动、稳定和精确控制。

2)氧气流量控制

采用恒压差流量控制仪实现氧气流量的稳定、精确控制。氧气流量显示部件采用双向气体质量流量计，该产品能精确快速测量气体流量，其测量质量流量不受周围温度和压差变化的影响，所有的测量数据都经过内部微处理器的完全校准和温度补偿，并具有RS-485通讯接口，能与计算机进行温度和质量流量的数据传送。

3)变压器工作电压的控制

采用无触点三相交流稳压器提供变压器安全稳定的工作电压。该交流稳压器集组合绕组补偿、无触点开关(IGBT或SCR)切换和微机控制交流稳压技术于一体，通过变压器同频、锁相、正弦波叠加补偿来保持输出电压的稳定，并具有过压、欠压、短路、过流、逆相、缺相保护和很高的系统可靠性，同时还能通过RS-485通讯接口与计算机实现通讯，上传实时三相工作电压和变压器负载电流。

4)试验高压控制

由试验高压仪提供稳定的试验高压，并通过RS485将试验电压、漏电流的实时信息传递给计算机进行保存和处理。

2、数据采集部分