[发明专利]用于变压器呼吸器的呼吸器健康状况评估的方法和系统

说明书

提供了用于评估变压器呼吸器(40)的健康状况的技术。变压器呼吸器(40)包括干燥剂，并且与流体绝缘变压器(20)的膨胀箱(30)流体连通。取决于变压器呼吸器(40)或其部件或子组件的重量的重量测量值被处理，以评估变压器呼吸器(40)的健康状况。

技术领域

本发明涉及变压器呼吸器，并且更特别地，涉及用于评估变压器呼吸器的健康状况的技术。

背景技术

流体绝缘变压器(诸如油绝缘变压器)需要用于补偿在波动温度下由流体膨胀和收缩引起的绝缘流体的附加体积的装置。膨胀箱流体连接到流体绝缘变压器的变压器箱，以适应绝缘流体的膨胀。尽管将主要参考油作为绝缘流体，但是应当理解，本文公开的技术也适用于其它绝缘流体。

膨胀箱被设计成使得油位在最低额定温度下处于膨胀箱的底部处，而在最高额定温度下处于膨胀箱的顶部处，并且具有合理的余量。因此，膨胀箱包括油和空气的混合物，并且是包括在空气中的成分可以移动到油中(反之亦然)的地方。

重要的是避免或最小化绝缘流体中湿气(即，水)的存在，因为这种湿气对电介质承受电压的能力具有负面影响，并且加速化学反应(诸如氧化)。因此，还需要避免或最小化膨胀箱中存在的空气中的湿度。

US9026374B2公开了一种用于确定绝缘液体填充的电气装置的相对湿度的技术，该技术使用设置在包括绝缘液体和气体的箱中的传感器。

为了最小化膨胀箱中的空气中存在的湿度，空气呼吸器被用作辅助设备。呼吸器具有与外界接触的空气入口和与膨胀箱接触的出口、以及其内部中的一些干燥元件(也称为干燥剂)。

干燥剂具有有限的吸收能力。一旦干燥剂被水饱和，干燥剂就不再可能从空气中吸收湿气。因此，为了确保空气呼吸器始终处于全面运作，必须更换干燥剂。

如果以预定间隔规律地更换干燥剂，则维护工作可能不能充分顾及变压器、膨胀箱和空气呼吸器可以操作的各种操作条件。在许多情况下，对维护间隔的保守估计可能导致干燥剂比所要求的时间更早更换，而较长的维护间隔可能与膨胀箱中的空气湿度的增加的风险相关联，并且因此与对变压器造成损坏的风险增加相关联。

可以将化学成分添加到与湿气反应的干燥剂中，从而引起作为干燥剂元件的饱和的指示的颜色变化。计划维护则包括以规律的间隔对呼吸器进行视觉检查，该间隔可能从几天到一个月不等。当且仅当颜色指示一定比例的干燥剂元件饱和时，空气呼吸器被排空并重新填充新的干燥剂元件。空气呼吸器存在其它架构。举例来说，干燥剂可以包括在空气呼吸器内的盒中，并且盒可以在需要时作为整体更换。

依赖于干燥剂颜色变化和视觉检查的维护方法存在各种缺点：

-通常很难进入呼吸器来检查干燥剂元件的颜色，这对视觉检查的成本和/或对检查的质量有影响。这特别适用于变压器是牵引式变压器的情况，在这种情况下，必须根据安装牵引式变压器的车辆的操作时间表来安排检查。当呼吸器可能被灰尘覆盖时和/或当呼吸器位于难以接近的地方时(如列车上的牵引式变压器的情况)，

可靠地检测干燥剂元件是否必须更换的挑战可能加剧。

-颜色变化不能提供明确的客观决定，并且为执行检查的维护人员留下一些解释的空间。取决于进行视觉检查的人员，可能会主观地做出不同的决定。这尤其会在部署经验不足的人员进行视觉检查的情况下发生。

-从不同制造商处获得的干燥元件也可能使用不同的颜色来指示干燥剂元件是否仍然在正常工作或者是否必须更换。这增加了视觉检查期间出错的风险。

这些不同的缺点可能导致两种不同的场景，这两种场景中的每个场景均是有问题的：

当呼吸器健康状况仍然良好但是进行视觉检查的维护人员决定更换干燥剂元件时，资源被浪费并且增加了操作成本。