変圧器油 変圧器は輸送、保管、使用の過程で、外部からの水や油自体の酸化によって水が混入する可能性があり、生成された水は、次の状態になります。1つは自由水です。2つ目は、水に溶けた非常に細かい粒子です。絶縁繊維の分子はグルコース（C6H12O6）分子です。水が繊維分子に入ると、繊維分子の引力が低下し、低分子物質への加水分解が促進され、繊維の機械的強度と重合度が低下します。

現在のところ、 変圧器変圧器は、電力システムにおいて最も重要かつ高価な機器の一つであるだけでなく、電力システムにおいて最も多くの事故を引き起こす機器の一つでもあります。変圧器が突然故障する前に、絶縁の劣化や潜在的な故障により、動作電圧の作用下で光、電気、音、熱、化学変化などの一連の影響や情報が発生します。そのため、国内外で予防試験に基づく予防保全を定期的に実施するだけでなく、潜在的な故障や欠陥をオンラインでリアルタイムまたは定期的に監視および診断するために、オンライン監視に基づく予知保全戦略も研究されています。変圧器絶縁油の水分含有量も、変圧器の絶縁品質を決定するパラメータです。変圧器オンラインインテリジェント診断装置は、油中の水分含有量を自動的に収集、分析し、故障の原因を特定して解決策を提供し、ユーザーが変圧器に存在する潜在的な危険をタイムリーに解決して事故を防止します。

1. 変圧器油中の水分の状態と害

変圧器は、輸送、保管、使用の過程で、外部からの浸入や油自体の酸化によって水が発生する可能性があり、発生した水は以下の状態になります。

一つは自由水です。外部からの水の侵入、例えば水と混ぜにくい状態などです。油の絶縁破壊電圧には影響しませんが、溶解水が存在する可能性を示唆しており、直ちに処理する必要があります。

2つ目は、極めて微細な粒子が水に溶けることです。通常は空気から油に溶け込み、油の絶縁破壊電圧を急激に低下させます。中程度の損失が増加し、真空フィルターオイルになります。

第三に、乳化水。石油精製が不十分であったり、長期操業により石油が劣化したり、石油が乳化によって汚染されたりすると、油と水の界面張力が低下し、例えば油と水が混ざり合って乳化状態を形成します。脱乳化剤を添加します。

その害の一つは、油製品の絶縁破壊電圧を低下させることです。100～200mg/kgの濃度では絶縁破壊電圧が1.0kVまで低下し、油中の繊維不純物が水分を吸収しやすくなり、電界の作用によって電極間に導電性の「ブリッジ」が形成されるため、絶縁破壊が起こりやすくなります。

2つ目は、媒体の損失係数を増加させることです。懸濁液乳化水が最も大きな影響を与え、均一ではありません。絶縁繊維分子はグルコース（C6H12O6）分子です。水が繊維分子に入ると、その引力が低下し、低分子物質への加水分解が促進され、繊維の機械的強度と重合度が低下します。実験では、120℃で絶縁繊維の水分が1倍に増加すると、繊維の機械的強度が1/2に低下することが示されています。温度が上昇すると、油中の水分が増加し、繊維中の水分が減少し、温度が低下すると、その逆になります。したがって、油中の水分含有量を監視する必要があり、それによって絶縁繊維の劣化を監視する必要があります。4つ目は、水が有機酸の腐食能力を促進し、金属部品の腐食を加速することです。要約すると、油中の水分含有量が多いほど、油自体の劣化、機器の絶縁材の劣化、金属部品の腐食が速くなるため、油中の水分含有量、特に溶存水分の含有量を監視する必要がある。

2. 変圧器絶縁油中の水分を測定する試験方法

湿度の評価 断熱材 変圧器の信頼性と耐用年数を確保する上で、湿度は重要な要素です。絶縁油中の湿度は常に変化しており、品質に悪影響を与える可能性があります。さらに、湿度の大部分は絶縁紙中に分布しています。湿度は、固体および液体絶縁材料の絶縁破壊強度に影響を与え、セルロース絶縁材料の劣化速度や過負荷時の気泡発生傾向にも影響を及ぼします。

周囲温度、負荷、経年劣化、漏洩、その他の要因により、湿度が常に変化する可能性があります。そのため、変圧器の温度の周期的な変化に合わせて、継続的な監視と診断が必要です。これは、過負荷またはピーク負荷の変圧器では特に必要です。変圧器絶縁システム全体の湿度は、セルロースと液体の水分含有量によって決まります。絶縁紙と絶縁油の間の湿度の関係は、温度のみに依存します。温度が上昇すると、絶縁油中の水の溶解度（溶液の保水能力）が増加し、水が絶縁紙から絶縁油に移動します。

温度が低下すると、このプロセスは逆方向に進行しますが、液体媒体から固体絶縁材への水の流れは非常に遅いため、冷却時の絶縁油の水分含有量は加熱時よりも高くなります。したがって、変圧器内の湿度分布を正確に把握するには、機器が熱サイクルのどの段階にあるかを知る必要があります。液体媒体の水分含有量をモニタリングすることで絶縁紙の真の湿度を把握するには、変圧器が比較的安定した温度状態にある必要があります。

絶縁油中の水分の相対飽和度を標準化する必要があるのは、絶縁油中の湿度が温度変化と密接に関係しており、変圧器の主箱内には一定の温度勾配が存在するためである（通常、箱の上部は下部よりも温度が高い）。標準化を完了するために、エキスパートシステム分析は底部における相対飽和度を算出します。これは、センサーから報告される温度とそのサンプリング位置を用いて求めることができます。

この解析では、変圧器の上部温度が下部温度より10℃高いことを前提としています。上部または下部以外の場所をサンプリングポイントとして使用する場合は、温度偏差を指定する必要があります。エキスパートシステムは、相対飽和湿度と特定の測定温度に基づいて、絶縁紙の湿度計算結果の相対飽和率を一定の割合で算出します。この計算は単一の測定値に基づいているため、特に変圧器が急激な温度変化を受けた後は、絶縁紙の真の湿度濃度を反映しない可能性があることに注意することが重要です。

エキスパートシステムが変圧器が平衡状態にある（絶縁紙が湿気を放出も吸収もしていない）と判断した場合、2番目の相対飽和率が計算されます。これは、変圧器が平衡状態にあるときの過去30回の相対飽和率測定値の平均値です。上記で記録された温度と変動は、平衡状態の有無を判断するための基準となります。

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