Изобретение относится к области трансформаторостроения, электроаппара- тостроения,электроэнергетики, в частности к способу контроля влагосодержания в мас- лонаполненных трансформаторах, реакторах и высоковольтных аппаратах.
Целью изобретения является повышение точности.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения влагосодержания жидкостей с ограниченной растворимостью воды, например трансформаторного масла, заключающемся во взаимодействии растворенной воды с гидридом кальция и выделении при этом водорода, осуществляют принудительную циркуляцию воздуха для проведения масла и воздуха в термодинамическое равновесие, при постоянном объеме фиксируют момент прекращения изменения давления водорода в надмасляном пространстве и измеряют его значение, которое используют для определения влагосодержания по следующей формуле: (В + а) (В 4- а)
л - Р
А -;гРо.
В -В
100. (1)
N| О CJ О J
-ч|
Отношение объемов газовой и жидкой фазы подбирают в соответствии с неравенством
,
VM
где В - коэффициент растворимости воды в масле, примерно равен 2,5,
В - коэффициент растворимости водорода в масле, равен 0,07,
Р - давление в газовой фазе, соответствующее окончанию выделения водорода, в мм масляного столба,
Ро - нормальное атмосферное давление, в мм масляного столба (11600 мм),
Vr - объем надмасляного пространства в приборе, включая соединительные трубки и краны, мл,
VM - объем пробы масла, мл.
На фиг. 1 представлено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 и 3 представлены положения четырехходо- вого крана 2 соответственно до и после начала измерения.
Основными элементами экспериментальной установки (фиг.являются испытательный сосуд 1, четырехходовой кран специальной конструкции 2, сосуд с гидридом кальция 3, микрокомпрессор 4, бюретка 5, отметка 6 на сосуде 1, уравнительная склянка 7 с сравнительной трубкой 8, одно- ходовой кран 9, шкала прибора 10, соединительные трубки 11, 12, 13. Конструкция четырехходового крана приведена на фиг.2,
Работа прибора заключается в следующем.
Предварительно осушенный испытательный сосуд заполняется до отметки 6 (100 см3). Четырехходовой кран 2 находится в положении/приведенном на фиг.2. Установление термодинамического равновесия между порцией масла и воздухом в надмас- ляном пространстве осуществляется с помощью микрокомпрессора 4 путем принудительной циркуляции воздуха по пути: соединительная трубка 13 - испытательный сосуд 1 - четырехходовой кран 2 - соединительная трубка 12 - микрокомпрессор 4. Надмасляное пространство (объем газовой фазы) включает в себя объем неза - полненной маслом части испытательного сосуда 1, объемы соединительных трубок 12,13, объем микрокомпрессора 4 и объем бюретки 5. В процессе установления термодинамического равновесия происходит изменение давления в надмасляном пространстве за счет перераспределения воздуха и водяного пара между надмасля- ным пространством и маслом. Компенсация этого изменения осуществляется периодическим открываниемекрана 9. Для установления термодинамического равновесия достаточно осуществлять барботирование воздуха через масло в течение 2 м.
На этапе измерения четырехходовой кран 2 устанавливается в положение, изображенное на фиг. 3, в результате чего осуществляется подключение сосуда с реактивом
3. Ускорение взаимодействия водяных паров с гидридом кальция осуществляется с помощью циркуляции воздуха по пути, соединительная трубка 13 - испытательный сосуд 1 - четырехходовой кран 2 - сосуд с гидридом кальция 3 - соединительная трубка 11 - четырехходовой кран 2 - соединительная трубка 12 - микрокомпрессор 4. В результате реакции между водяным
паром и гидридом кальция образуется водород, что приводит к повышению давления в надмасляном пространстве. Для выполнения условия постоянства объема, т.е. чтобы уровень масла в бюретке 5 находился на
нулевой отметке, возрастание давления в надмасляном пространстве компенсируют поднятием уравнительной склянки 7. При полном выделении воды из масла уровень масла в бюретке 5 перестанет изменяться.
По шкале прибора 10 фиксируют высоту поднятия уравнительной склянки 7 с помощью сравнительной трубки 9. По формуле (1) производят вычисление влагосодержа- ния масла,
Пример осуществления способа.
Предлагаемый способ определения вла- госодержания был реализован с помощью лабораторной установки (см. фиг. 1).
Предварительно осушенный испытательный сосуд заполнялся трансформаторным маслом типа ГК до отметки 100 см3. С помощью микрокомпрессора ВК-1 осуществлялась принудительная циркуляция воздуха для приведения пробы масла и воздуха в термодинамическое равновесие. При этом постоянство положения уровня масла в бюретке на нулевой отметке шкалы прибора достигалось периодическим открыванием
одноходового крана. Сосуд с 5 гр гидрида кальция подсоединялся к испытательному сосуду. Для непосредственного измерения влагосодержания пробы масла осуществлялась циркуляция воздуха с помощью микрокомпрессора ВК-1 через испытательный сосуд и подсоединенный к нему сосуд с гидридом кальция. Считалось, что окончание реакции между водяным паром и гидридом кальция наступило, когда изменение уровня
масла в бюретке не превышало 1 мм за 1 мин. В этот момент производили измерение высоты масляного столба 4 по шкале прибора с помощью сравнительной трубки. В данном примере h 127 мм, вычисление
влагосодержания пробы масла осуществляется по формуле (1) и при:
Vr
VM где V - объем прибора.
Для используемого в данном примере прибора мл, мл. „ 145 1 дс
а-таз 1 45
А -Л. .(В+а)(В + g) . 1т (В - В)
127 (2.5+ 1.45) (0,07+ 1.45) 1ПП 116002,5-0,07IUU
2,83 оо%
Относительная приведенная погрешность определения влажности не превышает 4%.
Абсолютная погрешность в диапазоне измерения (0,1-2) не превышает , а в диапазоне (2-5) не превышает 1,.
Формула изобретения
Способ определения влагосодержания изоляционных масел, включающий контактирование изоляционного масла с гидридом кальция, измерение количества выделившегося при этом водорода, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, контактирование реагентов осуществляют путем принудительной циркуляции воздуха
0
через изоляционное масло и гидрид кальция до установления термодинамического равновесия в надмасляном пространстве, измеряют установившееся в надмасляном пространстве давление и по разности между ним и исходным давлением оценивают количество выделившегося водорода, а вла- госодержание А (об.%) рассчитывают по формуле
. Р . (В + g)(B+g) .
/А «-.us
В -В ,
VM
100,
где ,5-3,5 - коэффициент растворимости воды в масле;
,07 - коэффициент растворимости водорода в масле;
Р - давление в газовой фазе, соответствующее окончанию выделения водорода;
Ро - нормальное атмосферное давление;
Vr объем газовой фазы в измерительном устройстве, включая соединительные трубки и краны;
VM - объем испытуемой порции жидкости.
Изобретение относится к области транс- форматоростроения, электроаппаратостро- ения, электроэнергетики, в частности к способу контроля влагосодержания в мас- лонаполненных трансформаторах, реакторах и высоковольтных аппаратах, и позволяет повысить точность. Поставленная цель может быть достигнута в случае, если при определении влагосодержания осуществляют принудительную циркуляцию воздуха для достижения термодинамического равновесия между маслом и воздухом в приборе, в результате чего учитывается перераспределение воздуха и паров воды. Кроме того, реакция между парами воды и гидридом кальция происходит в надмасляном пространстве, т.е. в газовой, а не в жидкой среде, что позволяет учесть при измерении воду, выделившуюся из масла при установлении термодинамического равновесия. При этом объем поддерживается постоянным, а регистрируется изменение давления. Момент прекращения возрастания давления означает, что вся вода, содержащаяся в масле, выделилась. 2 ил. сл С
У Ах УЧ
&
Фиг.1
Фиг. 2
Фиг.З
| Прибор для отпуска молока | 1925 |
|
SU7822A1 |
| Масла нефтяные | |||
| Метод определения содержания растворенной воды. | |||
