11.1, 卡尔费休滴定法
滴定的根本意思便是两种物质的定量化学反响,直至到达平衡。卡尔费休办法便是运用某一试剂和水能进行定量和灵敏的反响,然后丈量水的数量。反响方程 (23)如下:
I2 + SO2 +3Base +ROH +H2O → 2Base +HI +Base +H2SO4 (23)
这种办法能够用于容量滴定体系,也能够电量(库伦)滴定体系。
卡尔费休滴定法的准确度
卡尔费休滴定法是一种十分牢靠的丈量办法,但也受如下一些要素影响:
•油样在预备和运到实验室过程中,大气中的水分总会或许进入到样品中,特别是现场采样的样品,因而一切水分丈量数据均偏高。
•比较枯燥的油品当选用加热办法时,无效数值影响了水分的丈量,这种油品中的水含量一般都小于10ppm。此外直接打针和加热办法形成水分丈量有误差,原因或许是:
o油品中的添加剂和长时刻运用发生的副产品(如乙醛和甲酮)发生的影响
o水分子的结合力不同。在纤维素中表现为氢键力和凡得瓦力(Van Der Waals),在矿物油中含有的活性污染物与水分子间表现为氢氧化物中凡得瓦力。油品中溶解的水分很简单发生化学反响,但分子间的‘键联水’受加热温度和化学反响时刻长短的影响,溶解量不确定。
11.2,电容型探头法
电容型探头法丈量水的相对饱满度。探头上的传感器由上下两个电极和一个感湿的电介质(即高分子聚合物)构成。水分子侵入到聚合物的多少取决于它周围水的活度(相对饱满度),聚合物中水量改动了电容量,然后建立起水活度与电容量之间的联系。电容型探头法的长处是很简单运用,能够在线接连丈量。与采样/运输到实验室的卡尔费休滴定法比较,有较高的准确度。
电容型探头法的准确度
此法有必要对温度和非线性有补偿,特别是低湿段。除了水分子,其它分子也会进入到高分子聚合物,改动电容量,导致丈量误差。但这种影响很小,这是由于油品长时刻运用发生的副产品的介电常数与水分子的介电常数比较十分小。强酸或许会腐蚀电极,改动电容特性,因而需求周期性对探头进行校准。
商业性所运用的传感器的差异取决于它们的长时刻安稳性,是否能取得安稳的丈量数据。
电容型探头法的在线监测运用
电容型探头的长处之一便是简单施行在线监测。尽管变压器中水分改动不快,但接连丈量油中水仍是能很大程度上处理变压器中温度改动所引起的问题。在6.2章节现已说到,油中水分到绝缘纸中水分改动的平衡曲线是在安稳温度条件下适用的,实践情况是变压器每日的负荷和温度是改动的,只采样一次油品或许会导致固体绝缘物中水分的过错评价。而接连监测就使判别水分浸透时刻和明显改进水分含量的核算成为或许。
从传感器相对饱满度(RS)的记载和假如探知线圈温度,就有或许核算出线圈周围油中相对饱满值。图17描绘的平衡曲线可被用来评价纤维素中最大水份含量。接连监测还能够描绘水分吸收或开释时刻的推迟。
图27是一个在变压器上选用电容型探头进行水分丈量的在线监测体系的运用实例。
图27:从一个在线监测体系中核算出的最高油温、油品/纤维素相对饱满度曲线
变压器负载系数影响了最高油温,从而影响了油中水分的相对饱满度。长时刻记载曲线阐明油中水分与纤维素中水分的相对饱满度之间的联系和油中水分量。再依据图17曲线得出纤维中水分分量。很显然这个定论适用于纤维物和油品,假如处在同一温度情况下。假如探头能够插到热油流中或尽或许接近线圈,那么这些成果十分牢靠。
11.3,冷镜式露点仪
冷镜式露点仪丈量气体中的结露温度。长处在于它是直接的物理丈量湿度的办法,准确度十分高(小于1%RS),而缺陷是需求十分清洁的镜面和安稳读数需求很长的时刻。此类外表大多用于实验室校准。
11.4,电介质呼应法
电介质呼应法能够在不翻开变压器或取走油样的情况下,丈量固体绝缘物中的水分,能够在线运用。电介质呼应法丈量电介质的导电特性和极化特性的叠加。
电介质呼应法的牢靠性
极化/去极化电流丈量(PDC)和FDS等电介质呼应法在曩昔几年发展迅速,现在能够供给牢靠的数据成果。但此类办法仍是遭到如下要素的影响:
•绝缘材料的温度极易改动核算后得出的水份。变压器上的温度计显现的是油槽中的油液温度,而不是绝缘温度。
•油液长时刻运用后的杂质性产品和绝缘纸板中的分化物增加了整个绝缘的导电性,因而长时刻运用的变压器显得比实践更‘湿’。
维萨拉公司提示:
无论是在线监测仍是离线检测,任何一种丈量办法都有其长处和缺陷。只要采纳多种办法,结合其它状态参数的丈量成果,加上卓有成效的数据剖析(办法),才干充沛进步丈量成果的针对性、准确性和牢靠性。维萨拉公司出产的油中水分丈量外表遵从的是长时刻安稳牢靠的在线丈量准则。