SIMMS变压器油固体绝缘含水量在线测量仪器.docx

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SIMMS变压器油固体绝缘含水量在线测量仪器

SIMMS变压器油固体绝缘含水量在线测量仪器

引言

变压器油中含水量是指溶解在油中的水分体积的含量，它是影响绝缘特性的重要因素之一。

油中含有微量水分对绝缘介质的电气性能和理化性能都有极大危害，水分可导致绝缘的击穿电压降低，介质损耗因数增大，促进绝缘油老化，使绝缘性能降低，导致电力设备的运行可靠性和寿命降低甚至损坏设备和危及人身安全。

据140台变压器绕组事故统计，有34台是由于进水受潮而造成的，占绕组事故的17.4%。

这是因为水分可能使介质损耗大到足以产生热不稳定的数值，同时水被电解而形成氢和氧的气泡，气泡游离而导致电击穿。

因此油中含水量的测定极为重要。

变压器油的含水量传统测量方法是按规程规定每年进行一次离线测量。

先是在现场抽取油样，然后在实验室进行测量，由于环境的影响和人为的干预，测量结果可能具有较大的分散性，因此，在线测量变压器固体绝缘含水量的仪器应运而生。

产品简介

SIMMS是一种携带式在线测量变压器固体绝缘含水量的仪器，同时在变压器的正常运行温度下，也可获得变压器管理者所关心的重要参数：

油的介电强度Ud值和温度负荷曲线。

将测量的数据利用TRACONAL变压器污染分析软件评估得到变压器的运行参数，以便于及时发现隐患，进行科学决策，从而确保对变压器的安全稳定运行。

产品特点

1．SIMMS微水测试仪是在线测量仪器，变压器不必停电，变压器所有保护不必退出，安全的进行实时、在线测量，符合智能电网要求。

2．除了得到变压器绝缘含水量外，可获得变压器管理者所关心的、重要运行参数，得到在变压器运行温度下油的介电强度Ud和温度负荷曲线。

3．SIMMS所测试出来的数据可以进行远程分析评估，操作简单方便。

4．在测量过程中，没有油样污染和数值偏差的危险。

5．此设备适用范围广，适用于国内外所有的油浸式变压器。

6.SIMMS也具有通过电脑进行远方遥控和查询功能。

工作原理及安装

ARSALTMANN生产并发布携带式的在线油和固体绝缘中水的诊断装置并送出这些关键的变压器信息。

SIMMS是一个携带式油样和温度诊断装置，没有油样污染和数值偏差的危险，简单连接SIMMS到变压器取样点，插入两个温度传感器，从这时开始测量，油样决不暴露在大气中，变压器油从变压器经过SIMMS返回到变压器。

然后SIMMS给我们所有的相对于时间的分布图——油中水量Cw=Cw（t）,变压器上部/下部的TU=TU（t）,Tb=Tb（t）两个温度，TTS作为主要的变压器温度（平均），Cw和TTS两个平均值可以精确的用来计算纤维中的水量，Cp=Cp（Cw,tts）。

SIMMS（固体绝缘含水量测试仪）能够实时、快速的测量出变压器油中的含水量，结合变压器的温度自动计算出变压器绝缘纤维的含水量，纤维含水量应当控制在2%以内，下图是不同程度下变压器油中含水量与绝缘材料含水量的潮气平衡图

潮气平衡图

SIMMS能自动从变压器中抽出油进行测量，测量完成后将油抽回变压器，下次测量时再次抽尽变压器油，反复循环。

SIMMS与周围环境隔离，不受外界干扰，并在工作前进行抽真空，测量值更加准确，SIMMS每两分钟完成一次微水测量，多次测量后自动取平均值。

SIMMS基本上用于变压器的两个诊断过程：

SIMMS-2P两点连接

SIMMS-2P连接到2个取样接头，一个在顶部和一个在底部，然后连接软管抽真空避免空气湿度的污染，接着油被连续的经过SIMMS装置抽出又返回到变压器，独立的温度传感器装置安装在顶部和底部指定的位置，一旦SIMMMS安装连接后就启动（30分钟），变压器顶部（Ｔ-up）和底部（T-BOTT）及油中的水量Cw（ppm）用时间对数记录下来，在40分钟内得到一个精确的抽点打印决定的信息——看足够的平衡条件是否达到（参见变压器平衡条件检测）。

这个给出的精确度决定于固体绝缘中含水量，在油纸间相对于温度的水的移动和移动的时滞。

峰值负荷时的介电强度和危险负荷能更精确地决定，当在在线情况下，这数据可以直接用手提电脑访问获得，作成趋势图并存入文件。

SIMMS-IP（单点油连接）

SIMMS-IP是连接到主油箱中部的一个中间取样点，抽真空软管H1，SIMMS周期性的抽出油样,分析它然后把它送回变压器,这些步骤油样清楚代表所存的油样,对小变压器使用非常方便,对于没有内部管线的较大变压器直接接到主油箱的取样也非常方便,温度传感器直接接到主油箱和散热器的连接管上,可以得到变压器的平均温度。

同样,也可连接到顶部或底部取样点,仔细分析所存油中的水量的平均水平。

变压器平衡条件检测

在测量后要问的第一个基本问题是：

变压器中足够的平衡条件（大约在常温下油中温度TTS和水量Cw）是否达到。

评估是在SIMMS完成测量之后由手提电脑用电缆连接到SIMMS立即得到。

假若,是—所有必要的（水量Cp,温度负荷曲线—LTC……）,可以借助于手提计算机（和TRACNAL程序）立即进行计算。

假若,否—在线24小时时间（或一个完整周期）内的测量通常是必要的，固体绝缘中水的水平，油纸间水相对于温度的移动和移动的时滞决定了所希望的精度。

在峰值负荷上的介电强度和危险负荷可以立即和精确的估计和/或决定。

SIMMS的数据主要可以用下列方式存取：

·直接和立即用手提电脑。

·在你的计算机上遥控通过模拟电话（按特别要求）连接。

在这两种情况下电脑的趋势图和结果可以在手提电脑中作为文件存入。

然而对于一个合适的精确的定量分析时间函数，这个技术是明显的不适合，因此，对这两个时间趋势图Cw=Cw（t）和TTS=TTS（t）进行线形回归构成的最有效的方法。

点击这图标

程序启动，同时我们也得到变压器平衡条件的检测。

所有测量数据可以适当的命名并点击图标送到文件夹归档或送到剪切板再处理或点击这图标

重新打开在不同的MAD

（最大实际偏差）限制下评价

用ALTMANNTRACONAL诊断装置从ACW（ppm）和ATTS（C）的值可以准确制定除水的处理计划。

SIMMS2-P现场正在测量和用手提电脑评估变压器的水污染情景

技术参数

电源电压

80-250VAC

电源频率

50-60Hz

消耗功率

最大80W

油的流量

每小时0.02m3

测量范围

油中的含水量

5-100ppm（稀释水）

温度

0-100Co

主过滤器的输入输出等级

40μm

重量-包括运输箱和附件

测量装置干重（没有油）

5kg

液体连接

2x软管

通信

计算机连接头

产品结构

图中：

Fuse2.5安熔丝2.5安

Lap-topconnector计算机接口

PCDAMIT操作程序控制计算机

HydraulicconnectorH1andH2变压器油连接软管H1和H2

Air-bleedconnector排气连接头

Air-bleedvalveABV排气阀ABV

TemperaturesensorT-up变压器上部温度传感器

TemperaturesensorT-bott变压器下部温度传感器

Supplysocket电源接头

Mainfuse1A电源熔丝1安

Mainswitch电源开关

Lightswitch灯开关

内部结构图：

图中：

Supplyunit电源装置

PressuresensorBP1压力传感器BP1

HumiditysensorBH1湿度传感器BH1

Hydraulicconnector变压器油连接头

Lightingconnector灯连接头

RelaysKA2KA2继电器

Positionsensor位置传感器

PCDAMIT操作程序控制器

ServermotorM1伺服电动机M1

1.3底板：

注意：

在打开SIMMS面板前解开灯光连接头

图中：

Flourescenttube日光灯管

Supplyconverter电源变换器

Socketofthelightconnector灯连接头

TRACONAL变压器污染分析

TRACONAL软件包容易和清楚的用于充分理解电力变压器绝缘材料的诊断

它能：

●在现场（和实验室）决定性的评估测量值

●老化过程程度的评估

●确定可能的湿气来源

●油中纤维体系的湿气影响的基本检查

●决定不得不去除的水量而获得所希望的介质参数

●确定降低变压器油的击穿电压的可能的原因

●决定变压器的安全的Ud的极限

油的编辑程序

辅助的免费软件OILEDIT程序，是由变压器基本数值图表收集了所有的关于变压器的重要数据。

所有这些关于所用油的数据和与变压器有关的温度在一个油的图表上组成相对时间的数据块，这一系列数据作为输入数据块应用于TRACONAL程序

基本评价——第一步尼尔逊图

在尼尔逊图中第一步说明：

·这里在纤维中平均水量Cp（%）—大约3%

·在给定的变压器运行温度50℃时必须减少多少（从3%到2.13%）来满足油中最大的允许水量（这里是20ppm）我们不得不去除最小水量13.61公斤

因为我们知道所有的变压器主要标准是：

Cp值表示变压器的潮气问题，在运行条件下，它是可以从容地或随时间慢慢地连续地增加。

我们现在可以检查所有相对于时间的所有数值的分散性和修正曲线的准确度

我们可以容易地用这种方法“清理”我们的数据场：

我们可以看出第三个试样是明显错误（Cp值突然增加或降低）因此我们必须在油编辑程序里从数据块中剔除。

我们现在可以详细研究给定的变压器中湿度对介质的真实影响

预先估计——第二步——变压器温度对油介电强度的损失的影响

温度变化在给定变压器油的介电强度上的影响,用所谓的TLC（温度负荷曲线）来描述

事实上TCL相当于诊断程序，在给定变压器的全部温度范围内一步一步地对油试品测Ud值而产生TLC：

·蓝线——表示Ud值随变压器的主温度的变化，这里的TLC仅是模拟（预示）基于纤维中测得的水量，---因此TCL的分散性常常是用测得Ud值来修正。

·黄线——表示变压器安全温度的确定——对于所要求的最小值Ud最小50KV/2.5mm,我们得到的变压器的安全主温度是41.1℃。

借助手提电脑我们在现场可以用TRACONAL直接地初步评估，所测得值见第5页的图，再用真实的Ud值修正。

对变压器的全部运行温度范围内Ud值的真实变化，包括基于允许的Ud极限，确定的负荷（温度）的安全限制。

SIMMS2-P现场正在测量和用手提电脑评估变压器的水污染情景

国外X变电站110KV变压器现场使用