[实用新型]一种变压器内水分含量测量系统

说明书

本实用新型公开了一种变压器内水分含量测量系统。本实用新型包括介电响应探头、介电响应测量模块和温度测量模块；所述介电响应探头包括安装支架、连接在安装支架上部的法兰、位于安装支架内的低压电极和高压电极，低压电极与高压电极之间放置油纸绝缘试样，高压电极和低压电极分别通过上导向柱和下导向柱安装在安装支架上，所述的上导向柱上套有使高压电极压紧在油纸绝缘试样上的上弹簧，所述的下导向柱上套有使低压电极压紧在油纸绝缘试样上的下弹簧。本实用新型实现了对变压器内水分的不取样在线连续测量，测量过程安全便捷，测量结果准确可靠；测得的介电响应信息还可作为变压器状态评估的补充信息。

技术领域

本实用新型属于变压器监测、状态评估技术领域，具体地说是一种基于变压器内置油纸绝缘试样介电响应特性的变压器内水分含量测量系统。

背景技术

电力变压器的可靠性对于电力系统的稳定运行至关重要。变压器故障的一些主要原因与其电气绝缘有关。这些故障通常会导致基础设施损坏、电力供应中断，造成巨大的经济损失。

水分是变压器油纸绝缘中最具破坏性的成分之一。其存在增加了绝缘的老化速率，改变了介电强度并降低了局部放电起始电压。这些现象增加了出现意外故障的可能性，因此能够准确可靠地测量出变压器中的含水量，尤其是变压器油纸绝缘中纸的含水量，对于电力系统中的相关操作、维护以及预测潜在故障是非常有利的。

已有很多不同的方法来确定变压器油纸绝缘中，纸中的含水量。其中一些方法基于油纸水分平衡曲线：如果已知油的温度和含水量，则可以估算固体绝缘体的含水量。然而，IEEE标准C57.106.2006不鼓励使用这种直接的计算，因为油纸水分平衡曲线只在平衡条件下才有效，这种平衡取决于变压器的工作条件，而变压器内部的温度时刻都在变化，此外，整个变压器绕组的温度分布不均匀，纸与油之间的水迁移时间常数要比变压器内部的热循环长得多, 一般认为纸张表面的水主要参与水分交换。在变压器正常运行期间，纸和油之间的水分平衡几乎永远不会达到。这种基于油纸水分平衡曲线的方法可能导致高达200％的误差。

变压器油纸绝缘中，不同位置的纸温度不同，老化程度也不同，水分的分布也不同。目前大部分油纸绝缘水分测试手段都无法获得位于内部的纸的信息，测得的水分为整体平均值，水分的分布情况无法获得。水分整体平均值较低时，有可能局部含水量已经很高，使得变压器评估的准确性受到较大影响。

综上所述，还没有一种变压器水分测量系统可以在不取样的情况下测得变压器油纸绝缘的含水量以及水分在纸中的分布情况。亟需一种新的变压器水分测量系统，可以在线测量变压器内水分含量及分布情况，提高测量过程的便捷性及测量结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于变压器内置油纸绝缘试样介电响应特性的变压器内水分含量测量系统，其可在变压器运行过程中在线测量变压器内部尤其是纸中的含水量及水分在其中的分布情况，以提高测量过程的便捷性及测量结果的准确性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种变压器内水分含量测量系统，其包括介电响应探头、介电响应测量模块和温度测量模块；

所述介电响应探头包括安装支架、连接在安装支架上部的法兰、位于安装支架内的低压电极和高压电极，低压电极与高压电极之间放置油纸绝缘试样，高压电极和低压电极分别通过上导向柱和下导向柱安装在安装支架上，所述的上导向柱上套有使高压电极压紧在油纸绝缘试样上的上弹簧，所述的下导向柱上套有使低压电极压紧在油纸绝缘试样上的下弹簧；

所述介电响应测量模块包括电源、电压表和电流表；所述电源用于向介电响应探头提供交流电压；所述电压表和电流表分别用于测量介电响应探头两端的电压和流过的电流，计算得介电响应探头中油纸绝缘试样的介质损耗；

所述的温度测量模块用于测量介电响应探头所处位置的油温。