劉馳

（東北電力大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院，吉林吉林132000）

變壓器油顆粒檢測技術(shù)現(xiàn)狀

劉馳

（東北電力大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院，吉林吉林132000）

通過對(duì)顆粒信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，論述了油中顆粒的多種檢測方法，淺析了變壓器油顆粒檢測技術(shù)的發(fā)展。

變壓器油；顆粒；檢測

引言

由于電力系統(tǒng)不可停電的要求，大部分的電力變壓器都是長時(shí)間處在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在這個(gè)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，變壓器油對(duì)散熱、絕緣起到?jīng)Q定性的作用。變壓器油是石油提煉出的一種礦物油，具有純凈穩(wěn)定、黏度小、絕緣性好、冷卻性好的液體特性。正常的變壓器油是無色無沉積物、透明光亮的油液。如果變壓器油發(fā)生變化，很可能導(dǎo)致變壓器油油質(zhì)劣化且造成變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)故障。變壓器油的質(zhì)量好壞對(duì)設(shè)施與電壓力網(wǎng)的工作安全產(chǎn)生直接影響，而在變壓器油解析標(biāo)準(zhǔn)中，顆粒物質(zhì)污染程度是影響變壓器油電氣性能的主要因素。

變壓器油顆粒污染度又叫有油液污染度，用固定單位的油液通過特殊方法將其中的雜質(zhì)濾出比較，并通過雜質(zhì)顆粒的數(shù)量、質(zhì)量和大小來衡量污染度。油液污染度測試技術(shù)隨著油液污染控制技術(shù)發(fā)展起來。

20世紀(jì)60年代，西方國家積極發(fā)展本國航天航空技術(shù)，產(chǎn)生了對(duì)相關(guān)技術(shù)的迫切需要，國防、化工和汽車行業(yè)率先開始研究油液污染測試技術(shù)［1］。進(jìn)入70年代和80年代，國外機(jī)構(gòu)在油液污染測試技術(shù)開發(fā)上投入了大量的人力物力，取得較大進(jìn)展，繼顯微鏡測試法之后，又開發(fā)了光譜分析法、能譜分析法、射線分析法、顆粒計(jì)數(shù)器法［2］。

國內(nèi)從80年代也開始關(guān)注油液顆粒檢測技術(shù)，并開始購進(jìn)國外相關(guān)設(shè)備，并從90年代開始進(jìn)行國產(chǎn)技術(shù)開發(fā)。但是這些研究針對(duì)性很強(qiáng)，而且研究的成果造價(jià)高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較低，國產(chǎn)的油液顆粒測試儀器在市場上非常少［3］。目前對(duì)于油中顆粒的檢測方法主要有三種。

1 重量法

重量分析法是通過測量固定單位液體內(nèi)所含顆粒的質(zhì)量，用質(zhì)量取費(fèi)污染等級(jí)，通常用mg/L表示。具體方法是通過濾膜將一定單位體積的液體中所含顆粒收集好，然后比較濾膜前后的質(zhì)量來確定所含顆粒的質(zhì)量。質(zhì)量分析法的裝置結(jié)構(gòu)簡單價(jià)格低廉，而且操作十分簡單，但是缺點(diǎn)十分明顯，操作消耗的時(shí)間非常長。結(jié)果只能得出液體所含顆?？傎|(zhì)量，而缺少顆粒的尺寸、數(shù)量和分布相關(guān)信息，所以現(xiàn)在這一方法有局限性并很少采用，但國內(nèi)的工程車輛、化工等行業(yè)仍在采用該方法［4］。

2 光學(xué)顯微鏡計(jì)數(shù)法

光學(xué)顯微鏡計(jì)數(shù)法是變壓器油顆粒檢測中最常見的一種檢測方法。光學(xué)顯微鏡計(jì)數(shù)法是先用微孔濾對(duì)變壓器油進(jìn)行過濾，并將一定容積樣本中所含有的全部顆粒收集在濾膜的表面上，然后在顯微鏡下對(duì)濾膜表面上的顆粒進(jìn)行檢測并對(duì)油液顆粒的相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如大小、數(shù)量。該方法能夠直接觀察顆粒信息并進(jìn)行停機(jī)，但是需要很長時(shí)間，檢測結(jié)果易受檢測人員的經(jīng)驗(yàn)影響［5］。

3 自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器法

自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器法的主要原理是通過光電傳感器對(duì)油中的顆粒進(jìn)行檢測。當(dāng)油中含有顆粒物時(shí)，光線會(huì)被油中的顆粒阻擋，輸出電壓信號(hào)會(huì)發(fā)生變化，并通過電壓信號(hào)的變化情況對(duì)油中顆粒的大小與數(shù)量進(jìn)行檢測。根據(jù)油顆粒檢測的基本原理和檢測類型不同又可以將自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器法分為基于遮光型的變壓器油顆粒計(jì)數(shù)器、基于光散射型的變壓器油顆粒計(jì)數(shù)器與基于電阻型的油顆粒自動(dòng)計(jì)數(shù)器。雖然這種方法檢測的速度快，但是設(shè)備的價(jià)格較高。

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展，近年來顆粒檢測技術(shù)產(chǎn)生新的方向，用圖像技術(shù)進(jìn)行檢測的方法越來越流行，圖像檢測的方法不光精確度高，還可以對(duì)信息進(jìn)行分類，并且對(duì)顆粒的信息有著準(zhǔn)確的分析。隨著硬件設(shè)備和圖像技術(shù)理論的發(fā)展，對(duì)變壓器油顆粒圖像的處理分析已經(jīng)越來越有潛力。圖像處理方法在油液顆粒檢測領(lǐng)域當(dāng)中越來越重要。

4 結(jié)語

通過對(duì)顆粒信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而對(duì)油液污染度進(jìn)行分級(jí)分類，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的情況有第一手的了解。因此，對(duì)變壓器油顆粒進(jìn)行檢測，對(duì)提高變壓器油系統(tǒng)的工作可靠性，延長使用壽命有著十分重要的作用。同時(shí)，通過對(duì)污染度分級(jí)，還可以靈活掌握檢修維護(hù)周期，進(jìn)行狀態(tài)檢修，減少故障率，減少維修費(fèi)用。因此，變壓器油顆粒度檢測，對(duì)安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。

［1］Newell G.E.Oil analysis cost-effective machine condition monitoring technique［J］.Industrial Lubrication and Tribology.1999（3）:119-124.

［2］Chen J H，YangYC，HuangJ Y.On-line monitoring and diagnosis of membrane fouling using ultrasonic techniques［J］.Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems，2013（127）:147-157.

［3］孟祥群.油液顆粒度檢測技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程［J］.科技與企業(yè)，2015（11）:215.

［4］吳強(qiáng).油液固體顆粒污染度測試方法的對(duì)比分析［J］.內(nèi)燃機(jī)與配件，2012（12）:24-27.

［5］張賢明，熊少軍，陳彬，等.油液顆粒污染在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀［J］.化工自動(dòng)化及儀表，2014（11）:123-125.

（編輯：賈娟）

Particle Detection Technology Status Trans former Oil

Liu Chi
（Automation Engineering College，Northeast Electric Power University，Jilin Jilin132000）

Through the study of the statistical analysis of granular information，this paper discusses the oil particles in a variety of detection methods，and the development of transformer oil particle testing technology is briefly analyzed.

transformer；oil particle；detector

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.14.28

TM407

A

2095-0748（2016）14-0061-02

2016-06-02

劉馳（1988—），男，吉林長春人，碩士研究生，研究方向：變壓器油顆粒檢測。