[发明专利]一种变压器绝缘油中乙醇浓度的检测方法及其应用

说明书

本发明公开了一种变压器绝缘油中乙醇浓度的检测方法及其应用，检测方法包括：乙醇加入DMSO定容制得对照品溶液，变压器绝缘油由DMSO萃取制得供试品溶液；采用气相色谱和质谱联用分别对对照品溶液和供试品溶液进行检测，获得变压器绝缘油中乙醇浓度。并公开了该检测方法在判定电力变压器纸绝缘老化方面的应用。本发明为绝缘纸老化程度的评估提供了一种新的手段。

技术领域

本发明涉及电力设备检测技术领域，尤其是一种变压器绝缘油中乙醇浓度的检测方法及其在判定电力变压器纸绝缘老化方面的应用。

背景技术

电力变压器是实现电压等级变换和电能传输的关键，是保障电网安全稳定运行的最核心设备之一。在电力系统中，油浸式电力变压器由于具备很好的绝缘性能以及较长的运行寿命，因此被普遍应用在高电压等级的输变电系统中。油-纸绝缘组合作为油浸式变压器内部主要的绝缘形式，随着变压器的长时间运行会经受机械应力、水分、电场、温度等各种因素的影响，并且各种因素之间还会产生协同效应，共同加速油-纸绝缘的劣化，从而导致变压器的绝缘性能逐步衰退，成为引起变压器发生故障的主要原因。绝缘纸作为变压器油-纸绝缘系统中的固体绝缘介质，相比于绝缘油来说，绝缘纸的老化很难得到修复，所以普遍认为绝缘纸的使用周期决定了变压器的寿命，如果绝缘纸的老化严重将可能会导致变压器发生重大的电力事故，所以对于绝缘纸老化状态的准确评估就显得至关重要。关于绝缘纸老化状态的评估可以从两方面入手，一是直接测绝缘纸的聚合度，也就是DP值；二是通过测绝缘纸的老化特征产物来表征绝缘纸老化程度。然而DP值的测量目前是一大难点，因为需要停电操作而且须对变压器进行吊芯取样，在现场应用起来很困难。因此工程上运用此方法进行变压器内绝缘纸老化程度的评估难以令人满意。因此，一些研究人员着手用CO、CO₂等油中溶解的气体来表征变压器绝缘纸的老化状态和故障类型，取得了丰硕的成果，但油中特征气体尤其是低分子烃类主要来自于绝缘油的裂解，与绝缘纸的老化程度关系不大。于是有学者开始探索用油中糠醛含量来表征变压器纸绝缘的老化状态，并且在实验室环境下取得了一系列成果。然而大量变压器实测经验表明，由于易受各种运行条件的影响，油中糠醛含量随设备运行时间变化的分散性很大，即使采用了诸多修正方法，其反映纸绝缘老化程度的准确性远不如实验室条件下的效果理想，故一定程度上限制了其方法的有效应用。依赖于气相色谱和质谱检测技术的发展，直到近几年，Jalbert等在实验室条件下分离并鉴定了绝缘纸老化的三十余种产物，并在产物中发现了甲醇，这一发现为绝缘纸老化评估新特征量的研究提供了新思路。但是，甲醇属于易挥发气体，且该发现是在实验室条件下进行，在工程实际中并不适用。

因此，我们亟需寻找有效的新特征量以表征电力变压器绝缘纸老化程度。对于变压器纸绝缘老化评估新特征量这一问题的研究与解决，不但可以提高表征变压器纸绝缘老化的准确性，还是一种可实现带电取样检测的无损评估手段，能显著提升变压器的绝缘运行维护水平，具有重要的理论学术意义和工程实用价值。

发明内容

本发明公开了一种变压器绝缘油中乙醇浓度的检测方法及其应用，为绝缘纸的老化程度的评估提供了一种新的手段。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种变压器绝缘油中乙醇浓度的检测方法，包括以下步骤：

S1.对照品溶液的准备：乙醇标准品，加入DMSO定容，制得对照品溶液；

S2.供试品溶液的准备：供试品溶液的准备：取变压器绝缘油加入容器并放入0℃以下低温环境中，同时取盛有DMSO的容器放入0℃以下低温环境中，在相同环境下按照变压器绝缘油和DMSO体积比1～4：1～4混合于容器中，间隔震荡4～8次，间隔期涡旋混匀，震荡结束后取上清液，离心，离心后取上清液过膜，得供试品溶液；

S3.采用气相色谱和质谱联用分别对对照品溶液和供试品溶液进行检测，获得变压器绝缘油中乙醇浓度。