如何有效監測油中含水率？

　　油中含水率測量：

　　該水分探頭可測量以下兩種參數：

　　1.Aw-水活度，是指“活性"溶解水分的相對飽和度，分數從0到1。

　　2.T-油溫度，以攝氏度為單位。

　　探頭還具有可選的內置算法，可提供以ppm為單位的輸出。探頭出廠時默認采用新的油公式，也可將其他已知的公式以編程方式置入探頭。探頭的ppm值通常低于用于確定油樣含水量的卡爾費休(KF)測試的ppm值。這可能是由于卡爾費休測試捕獲的物品中有結合水。在下文中，卡爾費休水分相對飽和度結果被定義為“Rs"。本文中提及的所有變壓器均為66/22kv鐵芯式變壓器。

　　使用勇久性探頭進行水分監測：

　　12臺Powercor變壓器已安裝了勇久性探頭。每個探頭為監控與數據采集(SCADA)系統提供兩個模擬輸出：ppm和溫度。選擇對其進行監測的變壓器是那些已知存在油質量問題的變壓器，通常相當陳舊，在某些情況下負載很重。大多數都需要在近期進行油再生或更換。對于已拆下散熱器組的變壓器，探頭的安裝位置是從散熱器到主油箱的回油管路的下部排放閥處。這會將探頭置于來自變壓器熱虹吸管的油流中。在未拆下散熱器組的情況下，出于類似原因，選擇的安裝位置是下部散熱器排放閥之一。探頭具有滑動式密封，這意味著它們可以通過排放閥非常簡單地安裝，無需停機。

　　圖1：水分變化，10 MVA ONAN變壓器。圖1中的變壓器是10 MVA ONAN變壓器，該圖展示了負載增加和炎熱天氣帶來的影響。請注意水分是如何在60 ppm時達到峰值并且數天都沒有恢復的。醉后一次油樣的KF水分含量為30 ppm。在炎熱天氣期間，該裝置的持續高負載可能會導致水分過多，從而導致介電裕度降低。在線監測表明，對該裝置進行脫水操作是明智的選擇。

　　圖2：水分比較示例(SCADA)-刻度以ppm為單位。勇久SCADA連接使得用戶可以在負載和條件相同的姐妹裝置之間進行對比分析。顯示低水分含量的變壓器大約五年前曾在干燥爐內進行過干燥。

　　圖3：填充新油后的水分恢復情況。刻度以ppm/°C為單位。在圖3中，20 MVA ONAF變壓器的油量為17000升，于2005年10月28日完成換油，承包商所采集油樣的水分含量為11 ppm(KF)。在幾天之內，探頭數據顯示水分含量已恢復，范圍為16至37 ppm。

　　便攜式探頭：

　　便攜式探頭也已面世，Powercor已從維薩拉采購了其中的三種。到目前為止，它們已用于20臺變壓器。這些探頭具有電池電源和足夠的內存，能夠以每小時讀取一次的頻率存儲大約30天的數據，基本上相當于電池的壽命。同樣，選擇的位置通常是散熱器排放閥，以確保油流過探頭。這些便攜式探頭使用靈活，可以監測許多個站點。探頭安裝后可以編程為每隔幾分鐘記錄一次數據。需要回訪站點以下載數據，為下一個記錄周期清除內存并在需要時為電池充電。

　　圖4：低水分-66KV調節器。在圖4中，油樣顯示出異常高的水分和低絕緣電壓，22 C下KF測試結果為43 ppm(Rs=0.7)絕緣電壓=36 kV。這很出乎意料，因為該裝置醉近在干燥爐中干燥過。隨后，工作人員快速安裝了便攜式探頭，得到的數據顯示很低的水分含量。二個油樣證實了這一點：15 C下KF測試結果為9 ppm(Rs=0.2)絕緣電壓=82 kV。醉初的油樣很可能被污染了。

　　圖5：水分急劇減少。。顯示的是10/18 MVA ONAF變壓器的數據。水分減少恰逢觀測站調試新變壓器，這顯著降低了該裝置的負載。總之，便攜式探頭為監測在適當位置裝有閥門的任何變壓器提供了一種非常方便且經濟高笑的方法。

　　沒有此類配件的變壓器也可以在主油箱排放閥或采樣閥中安裝探頭。不過，如果沒有油流過探頭，結果可能不準確或不能代表總體油況。使用分子篩裝置進行干燥。Powercor有兩臺分子篩在線干燥機。這些裝置安裝在手推車上，只需將油泵入含有分子篩材料的濾芯即可去除水分。

　　它們裝有一個水分探頭，可以監測進油或出油（取決于旁通閥的位置）。當出口油水分等于（或超過）入口油水分時，濾芯可能已達到飽和，表明應更換濾芯。每個濾芯理論上可以容納一升水，每臺干燥機有四個濾芯。濾芯非常昂貴，目前沒有可用的回收選項。這些裝置設計用于從底部的主油箱吸入進油，并將油返回到儲油器。

　　這種設計的優點是可以避免空氣進入系統時出現任何瓦斯繼電器（壓力突變繼電器）問題。它的缺點是會使新的干燥油接觸到油枕的頂部空間。對Powercor來說，這個頂部空間與大氣相通。迄今為止，這些干燥機已用于九個變壓器，

　　持續的努力畢不可少：

　　在線水分監測可以為存在水分問題的變壓器提供一種有價值的狀態監測工具，也可以用于揭示可能存在常規油樣采樣無法檢測到的水分問題的變壓器。一種常見現象是，單次嚴重過載超溫事件會迅速增加油中含水率，因為水分是通過纖維素傳導的，顯然，水分恢復到早期水平可能需要相當長的時間。但是，僅靠監測并不能解決任何問題。可以改善狀況的是根據監測結果采取的相關措施。在線干燥通常可以快速改善油的質量，但這種改善可能無法勇久保持下去。進行后續監測才是明智之選，而這通常會產生又一次干燥循環。要實現有效的在線干燥，需要付出持續的努力，而且可能需要持續數月的時間。