用于保护静电聚结器设备的聚结器元件免于电引发的侵蚀和/或局部放电的方法与流程

本发明涉及一种用于在静电聚结器设备的操作期间保护静电聚结器设备的聚结器元件免于电引发的侵蚀和/或局部放电的方法，并且涉及一种适于实施该方法的静电聚结器设备。

背景技术：

1、在多个技术领域中，诸如在石油和天然气生产设施、炼油厂、化工厂、天然气工厂以及供应/配送装置中，需要分离水/油混合物或气/水/油混合物。例如，原油沉积物通常与水混合和/或必须通过水获取，因此所回收的原始资源实际上是小水滴在连续原油相中的乳状液，其可能还包含或多或少的气体。必须从油相中分离出水液滴，以便最大化油产量，并且确保原油满足产品质量规格。原则上，此分离可以在沉淀池中实现，从而允许油相和水相基于两个相的不同密度通过重力分离。然而，此分离技术非常缓慢，并且并不导致有效分离、特别是在其中分散在油相中的水滴细小的情况下。因此，相分离通常借助聚结器实现，聚结器促进乳状液的分散的液滴相的聚结，即，由于合并单独分散的液滴而导致分散的液滴的大小增加，因此促进通过重力的相分离。

2、一类这种聚结器是机械聚结器，其通过对乳状液流动使用物理障碍来实现乳状液的分散的液滴相的聚结。例如，在聚结器中提供与水平平面成角度的板，使得水/油混合物被引导到水平平面周围，其中比连续油相更稠密的分散的水相聚结在板上，并且然后沿着板的斜面向下朝向出口滴落。

3、另一类有效聚结器是静电聚结器，其在乳状液中产生高电压电场。由于水、特别是盐水的导电性比油强，因此分散在连续油相中的水滴形成相互吸引的偶极子，从而导致水滴的聚结，因此加速通过重力的相分离。该电场由提供在静电聚结器的器皿中的多个高电压电极产生，其中在静电聚结器的操作期间，这些电极浸没在乳状液中。尤其是在分离包含气体和/或与油量相比包含大量水的水/油混合物的情况下，必需使任何高电压电极电气地绝缘，这通常通过用电气绝缘材料(诸如电气绝缘有机化合物(例如氟化聚合物)或无机化合物和有机化合物的复合材料(例如填充有二氧化硅的环氧树脂复合材料))包裹每一电极来实现。被包裹的电极也称为聚结器元件。在没有这种电气绝缘体的情况下，在水/油混合物中局部形成水连续乳状液将导致相邻聚结器元件之间的短路，特别是在分离包括大量水的水/油混合物的情况下，诸如按重量计30％的水上至导致水/油混合物发生相转化(即，转化成水中含油的乳状液)的水量。

4、然而，在静电聚结器设备的操作期间，电气绝缘材料经受电引发的侵蚀，这通常是由绝缘材料表面上或附近的局部放电引起的。局部放电特别是在存在气体的情况下发生，因为高电压电极可能容易使气体电离，这因此导致局部放电。这些局部放电包含大量能量，从而致使使聚结器元件通电的辅助装备关停，或者例如通过破坏绝缘材料的绝缘完整性而导致聚结器元件损坏。此外，在水/油混合物或气/水/油混合物中分别包含少量固体(诸如钻孔流体液和其他非正常生产流体中)可能导致在静电聚结器设备的操作期间积聚包含高导电性物质的小团块，这还可能导致绝缘材料表面上或附近的局部放电。同样，这些局部放电可能侵蚀附近区域中的绝缘材料，并且如果该材料像某些常用绝缘材料(诸如氟化聚合物)一样是柔软的，则侵蚀可能在几分钟内导致严重绝缘失效。诸如填充有二氧化硅的环氧树脂复合材料的其他绝缘材料可以经受这种电气侵蚀达较长时间周期，但是这仍然严重缩短绝缘材料的预期使用寿命。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的是提供一种用于在静电聚结器设备的操作期间保护静电聚结器设备的聚结器元件免于电引发的侵蚀和/或局部放电的方法，以便增加聚结器元件、并且特别是其绝缘件的使用寿命，从而延长这些聚结器元件需要被新的聚结器元件更换的时间间隔的长度，而不降低静电聚结器设备的效率。

2、根据本发明，此目的通过提供一种用于在静电聚结器设备的操作期间保护静电聚结器设备的聚结器元件免于电引发的侵蚀和/或局部放电的方法来满足，该方法包括以下步骤：

3、a)提供静电聚结器设备，该静电聚结器设备包括容纳至少两个聚结器元件的器皿，其中每一聚结器元件均包括由电气绝缘体包围的(导电内)电极，

4、b)将水/油混合物或气/水/油混合物供给到该器皿中，

5、c)向这至少两个聚结器元件的电极供应ac电压，从而将水/油混合物分离成油相和水相，或者将气/水/油混合物分离成气相、油相和水相，

6、d)时间分辨地确定这些聚结器元件中的至少一者的电极的电气阻抗，并且确定电极的电气阻抗是否已经在预先确定的时间周期内变化超过预先确定的阈值，并且如果是，则在确定电极的电气阻抗的变化的时间点使供应到电极的电压断开(quenching)或降低至供应到电极的ac电压的至多70％，直到电极的电气阻抗的变化在预先确定的范围内，和/或直到电极的电气阻抗在预先确定的范围内，

7、其中步骤d)中用于电气阻抗的变化的预先确定的时间周期的长度至多为1秒，并且其中步骤d)中用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值为至少0.25％的电气阻抗的变化。

8、此解决方案基于如下令人惊讶的发现：时间分辨地确定聚结器元件的电极的电气阻抗和任何电极的电气阻抗的突然变化已经在相当短的时间间隔内发生，即，通过确定电气阻抗是否已经在预先确定的短的时间周期内变化超过预先确定的阈值，可靠地允许检测任何聚结器元件处的局部放电，使得通过适当响应，即，在确定电极的电气阻抗的变化的时间点使供应到电极的电压断开或降低至供应到电极的ac电压的至多70％，直到电极的电气阻抗的变化在预先确定的范围内，和/或直到电极的电气阻抗在预先确定的范围内，可以可靠地避免因局部放电损坏相关聚结器元件。特别地，当仅考虑在相当短的时间间隔内发生的电气阻抗突然变化时，不负面地影响基于相应电极周围的具体条件对每一聚结器元件的每一电极的最佳电压的最佳控制。这是因为如下事实：在局部放电或类似情况的情况下，仅分别切断或关闭相关聚结器元件，并且只持续非常短的时间(即，所需最小时间间隔)，直到局部放电或类似情况结束。可以使用自学习控制例程来改进电压电平和定时，以便最大化平均输出电压，同时将局部放电保持在可接受的能量水平以下。因此，该方法确保对保护和性能的单独优化，从而产生高系统性能和更长使用寿命。总而言之，根据本发明的方法在静电聚结器设备的操作期间保护静电聚结器设备的聚结器元件免于电引发的侵蚀和局部放电，从而增加聚结器元件、并且特别是其电气绝缘体的使用寿命，从而延长这些聚结器元件需要被新的聚结器元件更换的时间间隔的长度，而不降低静电聚结器设备的效率。

9、根据本发明，当步骤d)中时间分辨地确定这些聚结器元件中的至少一者的电极的电气阻抗导致电极的电气阻抗已经在预先确定的时间周期内变化超过预先确定的阈值的结果时，在确定电极的电气阻抗的变化的时间点使供应到电极的电压分别断开或降低至供应到电极的ac电压的至多70％，直到电极的电气阻抗的变化在预先确定的范围内，和/或直到电极的电气阻抗在预先确定的范围内。特别是在如下情况下，实现良好结果：确定预先确定的时间间隔内电极的电气阻抗的变化超过预先确定的阈值，在确定电极的电气阻抗的变化的时间点使供应到电极的电压降低至供应到电极的ac电压的至多50％、更优选地至多30％、甚至更优选地至多20％、并且最优选地至多10％，直到电极的电气阻抗的变化在预先确定的范围内，和/或直到电极的电气阻抗在预先确定的范围内。在任何情况下，优选的是，在步骤d)中使供应到电极的电压降低至至多7kv、更优选地至多5kv、还更优选地至多1kv、并且最优选地至多100v。

10、为了可靠地避免在局部放电之后断开或降低到电极的电压之后，到相关电极的电压增加得太快而存在维持或恢复局部放电的风险，在本发明的构思的进一步发展中，建议在步骤d)之后、在局部放电之后断开或降低到电极的电压、直到电极的电气阻抗的变化在预先确定的范围内和/或直到电极的电气阻抗在预先确定的范围内之后，逐步增加电压，从而确保电气阻抗和/或电气阻抗变化在预先确定的范围内。优选地，电压逐步增加不超过在此时间点供应到相应电极的电压的70％、优选地不超过50％、更优选地不超过20％、并且最优选地不超过10％。每一步均优选地持续至多10分钟、更优选地至多1分钟、甚至更优选地至多10秒、还更优选地至多1秒、还更优选地至多500毫秒、还更优选地至多100毫秒、并且还更优选地至多50毫秒。

11、根据本发明的特别优选实施例，在步骤d)中，在确定电极的电气阻抗的变化的时间点使供应到电极的电压断开或降低至供应到电极的ac电压的至多70％，直到电极的电气阻抗的变化在预先确定的范围内，其中电气阻抗的变化的预先确定的范围为刚好在供应到电极的电压被分别断开或降低至供应到电极的ac电压的至多70％之前测量的电气阻抗的10至1,000％、更优选地100至1,000％、并且甚至更优选地200至1,000％。

12、另外或替代地，在步骤d)中，在确定电极的电气阻抗的变化的时间点使供应到电极的电压断开或降低至供应到电极的ac电压的至多70％，直到电极的电气阻抗在预先确定的范围内，其中电气阻抗的预先确定的范围为30至1,500ω、更优选地100至1,500ω、并且甚至更优选地200至1,500ω。

13、为了允许可靠地检测任一聚结器元件的电极的电气阻抗的变化、以及优选地所述电气阻抗的突然变化，步骤d)中用于电气阻抗的变化的预先确定的时间周期的长度至多为1秒。优选地，步骤d)中用于电气阻抗的变化的预先确定的时间周期的长度至多为100毫秒、更优选地至多50毫秒、仍更优选地至多20毫秒、还更优选地至多10毫秒、还更优选地至多1毫秒、还更优选地至多0.1毫秒、并且最优选地至多0.05毫秒。

14、关于确定预先确定的时间周期内电气阻抗的变化，本发明没有特别限制。例如，可以在后续时间点测量电气阻抗，其中至少临时存储在一时间点测量的电气阻抗的值，直到测量稍后(诸如下一个)时间点的电气阻抗的值并且已经比较两个值，从而确定电气阻抗是否已经在最后一个时间周期(其是两个时间点之间的时间差)内变化超过预先确定的阈值。同样，根据本发明，此时间周期的长度至多为1秒。

15、替代在某些时间点测量电气阻抗，可以在步骤d)中、在后续时间间隔内确定电气阻抗，其中至少临时存储在一时间间隔内测量的电气阻抗的值，直到测量稍后(诸如下一个)时间间隔的电气阻抗的值并且已经比较两个值，从而确定电气阻抗是否已经在最后一个时间周期(其是第一时间间隔的中点与后续时间间隔的中点之间的时间差)内变化超过预先确定的阈值。同样，根据本发明，此时间周期的长度至多为1秒。因此，在此实施例中，在步骤d)中、在后续时间间隔内确定电气阻抗，这些后续时间间隔中的每一者的长度至多为1秒、优选地至多为100毫秒、更优选地至多为50毫秒、仍更优选地至多为20毫秒、还更优选地至多为10毫秒、还更优选地至多为1毫秒、还更优选地至多为0.1毫秒、并且最优选地至多为0.05毫秒。进一步优选地，存储在至少10个后续时间间隔内、更优选地至少25个后续时间间隔内、还更优选地至少50个后续时间间隔内、仍更优选地至少100个后续时间间隔内、并且最优选地至少250个后续时间间隔内针对每一电极确定的电气阻抗值。这允许获得良好的时间分辨率，并且确保快速且可靠地检测电气阻抗的突然变化，即，聚结器元件处的局部放电。

16、根据本发明的替代实施例，为了允许可靠地检测任一聚结器元件的电极的电气阻抗的变化、并且优选地突然变化，可以在步骤d)中、在重叠的时间间隔内确定电气阻抗，其中至少临时存储在一时间间隔内测量的电气阻抗的值，直到测量稍后(诸如下一个)时间间隔的电气阻抗的值并且已经比较两个值，从而确定电气阻抗是否已经在最后一个时间周期(其是一时间间隔的中点与下一个重叠的时间间隔的中点之间的时间差)内变化超过预先确定的阈值。同样，根据本发明，此时间周期的长度至多为1秒。然而，由于一时间间隔的中点与下一个重叠的时间间隔的中点之间的时间差比重叠的时间间隔的时间间隔长度短，因此在此实施例中，重叠的时间间隔中的每一者的长度可能长于一秒，如下文参考图1a至图1b所进一步解释的。优选地，在步骤d)中、在重叠的时间间隔内确定电气阻抗，这些重叠的时间间隔中的每一者的长度至多为10秒、优选地至多为1秒、更优选地至多为100毫秒、甚至更优选地至多为50毫秒、仍更优选地至多为20毫秒、还更优选地至多为10毫秒、还更优选地至多为1毫秒、还更优选地至多为0.1毫秒、并且最优选地至多为0.05毫秒。此外，优选的是，存储在至少10个重叠的时间间隔内、更优选地至少25个重叠的时间间隔内、还更优选地至少50个重叠的时间间隔内、仍更优选地至少100个重叠的时间间隔内、并且最优选地至少250个重叠的时间间隔内针对每一电极确定的电气阻抗值。替代地，可以使用电流和电压的固定数量的时间存储值来确定一时间点的阻抗，该时间点是滑动缓冲间隔，从而例如以74khz的速率添加新值和删除最旧值。这意味着，实现以74khz的速率测量阻抗。例如，使用每0.05毫秒计算的值。

17、因此，步骤d)中用于在步骤d)中确定电气阻抗的变化并将其与预先确定的阈值进行比较的预先确定的时间周期的长度优选地至多为1秒、更优选地至多100毫秒、甚至更多至多50毫秒、仍更优选地至多20毫秒、还更优选地至多10毫秒、还更优选地至多1毫秒、还更优选地至多0.1毫秒、并且最优选地至多0.05毫秒。

18、根据本发明的另外的优选实施例，建议在步骤d)中、在后续或重叠的时间间隔内确定电气阻抗，其中这些时间间隔的长度关于在此时间点供应到相应电极的电压的频率预先确定。优选地，这些时间间隔的长度至少是在该时间间隔开始的时间点供应到相应电极的ac电压的一个循环的时间周期。因此，在向相应电极供应1khz的ac电压的情况下，该时间间隔的长度优选地为至少一毫秒。更优选地，该时间间隔的长度优选地覆盖在该时间间隔开始的时间点供应到相应电极的ac电压的至少3个循环、更优选地至少5个循环、仍更优选地至少10个循环、还更优选地至少20个循环、还更优选地至少40个循环、并且最优选地至少约67个循环，诸如100个循环。

19、此外，优选地，在步骤d)中实时地确定至少一个、以及优选地所有聚结器元件的电极的电气阻抗。优选地，结束确定电气阻抗值与相应聚结器元件的电极具有此电气阻抗值的实际时间之间的时间差至多为1秒、更优选地在长度至多为100毫秒的时间间隔内、甚至更优选地在长度至多为50毫秒的时间间隔内、仍更优选地在长度至多为20毫秒的时间间隔内、还更优选地在长度至多为10毫秒的时间间隔内、还更优选地在长度至多为1毫秒的时间间隔内、还更优选地在长度至多为0.1毫秒的时间间隔内、并且最优选地在长度至多为0.05毫秒的时间间隔内。

20、在步骤d)中，可以通过直接测量、计算或间接确定来确定电气阻抗。例如，在如下情况下，获得良好结果：在步骤d)中，通过同时测量电极的电压和电流，并且由此通过将所测量的电压(以伏特为单位)除以所测量的电流(以安培为单位)计算电气阻抗(以ω为单位)来确定电极的电气阻抗。所测量电气阻抗越低，电阻就越低。

21、根据本发明，步骤d)中用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值为至少0.25％的电气阻抗的变化。优选地，步骤d)中用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值为至少0.50％、更优选地至少0.75％、仍更优选地至少1.00％、仍更优选地至少2.00％、仍更优选地至少5.00％、并且最优选地(most still morepreferably)至少10.00％的电气阻抗的变化。同样，预先确定的时间周期的长度至多为1秒、优选地至多100毫秒、更优选地至多50毫秒、仍更优选地至多20毫秒、还更优选地至多10毫秒、还更优选地至多1毫秒、还更优选地至多0.1毫秒、并且最优选地至多0.05毫秒。

22、根据本发明的特别优选实施例，步骤d)中用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值至少为0.25％、更优选地至少0.50％、甚至更优选地至少0.75％、仍更优选地至少1.00％、仍更优选地至少2.00％、仍更优选地至少5.00％、并且最优选地至少10.00％，其中预先确定的时间周期的长度至多为50毫秒。仍更优选地，步骤d)中用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值至少为0.25％、更优选地至少0.50％、甚至更优选地至少0.75％、仍更优选地至少1.00％、仍更优选地至少2.00％、仍更优选地至少5.00％、并且最优选地至少10.00％，其中预先确定的时间周期的长度至多为20毫秒。仍更优选地，步骤d)中用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值至少为0.25％、更优选地至少0.50％、甚至更优选地至少0.75％、仍更优选地至少1.00％、仍更优选地至少2.00％、仍更优选地至少5.00％、并且最优选地至少10.00％，其中预先确定的时间周期的长度至多为10毫秒。最优选地，步骤d)中用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值至少为0.25％、更优选地至少0.50％、甚至更优选地至少0.75％、仍更优选地至少1.00％、仍更优选地至少2.00％、仍更优选地至少5.00％、并且最优选地至少10.00％，其中预先确定的时间周期的长度至多为1毫秒。

23、替代地，可以在步骤d)中间接确定电气阻抗的变化。例如，在步骤c)中，向电极供应具有自适应频率的ac电压，其中在步骤d)中，确定电气阻抗，并且根据所确定的电气阻抗，计算电气失真、相角的变化和/或无功功率的变化，并且其中在步骤d)中得出结论：当电气失真高于5w、相角的变化高于5°(或者高于10°或高于20°)和/或无功功率的变化高于5va时，电气阻抗已经在预先确定的时间周期内变化超过预先确定的阈值。局部放电可以在数学上表示为电压相关电阻，这将导致等效电路中的非线性行为，并且在电流信号中引发过谐波(over-harmonics)和/或不对称。因此，局部放电中的能量可以被测量为过谐波中的能量。信号中的这种高次谐波被称为失真，并且失真通常是由系统电气电路的非线性行为引起的。因此，局部放电将被视为变压器电极阻抗的快速变化和存在失真功率的突然爆发。

24、根据本发明的替代实施例，在步骤c)中，向电极供应具有自适应频率的ac电压，其中在步骤d)中，测量阻抗相角，并且其中在步骤d)中得出结论：当聚结器元件阻抗相角的变化高于5°时，电气阻抗已经在预先确定的时间周期内变化超过预先确定的阈值。

25、导电内电极可以是金属板。

26、根据本发明的另一替代实施例，在步骤a)中，提供静电聚结器设备，其中每一聚结器元件均包括导电内电极和变压器，其中导电内电极和变压器完全或部分地被电气绝缘体包围，其中向这些变压器中的每一者供应具有自适应频率的ac电压，由此，在步骤c)中，向聚结器元件的电极供应ac电压，其中供应到每一变压器的ac电压的频率为组合变压器-电极谐振频率的90至110％，其中在步骤d)中，测量阻抗相角，并且其中在步骤d)中得出结论：当聚结器元件阻抗相角的变化高于5°、更优选地高于10°、并且最优选地高于20°时，电气阻抗已经在预先确定的时间周期内变化超过预先确定的阈值。

27、变压器具有电感l，并且电极具有可变电阻r和可变电容c。此处，变压器匝数比包括在电感器、电容器和电阻器的值中。电容器和电阻器随时间变化，而电感器是恒定的。电感器代表变压器中的电感，并且因此随时间恒定。在静电聚结器设备的操作期间，电容器和电阻器将发生变化。它们将尤其取决于水-油乳状液中的水量、乳状液的温度、乳状液的水析出量。所有所述时间变化的时间尺度都将为几分钟。例如，电感l为0.2至200mh，电阻r为1至5,000ohm，并且电容c为0.1μf至4mf。

28、根据本发明的又一替代实施例，在步骤a)中，提供静电聚结器设备，其中每一聚结器元件均包括电极板和变压器，其中导电内电极和变压器完全或部分地被电气绝缘体包围，其中向这些变压器中的每一者供应具有自适应频率的ac电压，由此，在步骤c)中，向聚结器元件的电极供应ac电压，其中供应到每一变压器的ac电压的频率为组合变压器-电极谐振频率的90至110％，其中在步骤d)中，根据所确定的电气阻抗，计算电气失真、相角的变化和/或无功功率的变化，并且其中在步骤d)中得出结论：当电气失真高于5w、相角的变化高于5°和/或无功功率的变化高于5va时，电气阻抗已经在预先确定的时间周期内变化超过预先确定的阈值。

29、在本发明的构思的进一步发展中，提出静电聚结器设备还包括具有算法的控制器，其中该算法使用过去的测量结果和控制来进一步改进电压控制，以实现最大化输出电压、同时最小化局部放电的量度的目标。

30、关于聚结器元件的电气绝缘体的类型，本发明没有特别限制，只要其提供所期望的电气绝缘并且具有所需的机械耐久性即可。例如，该电气绝缘体优选地由聚合物或包括聚合物和无机材料的复合材料制成，并且优选地由选自由氟化聚合物组成的群组的聚合物制成，或者由选自填充有二氧化硅的环氧树脂复合材料、陶瓷和两种或多种上述复合材料的任意组合的复合材料制成。

31、在本发明的构思的进一步发展中，建议，静电聚结器设备还包括一个或多个电力供应装置和一个或多个变频器，其优选地布置在器皿的外部，其中这些聚结器元件中的每一者均与变频器连接，并且每一变频器均与电力供应装置连接，并且其中个别地且时间分辨地控制这些聚结器元件中的每一者的每一电极的电压。虽然多于一个、或者甚至所有变频器可以与同一电力供应装置连接，但优选的是，每一电极与其自己的变频器连接，即，每一变频器仅与一个电极连接。在这一点上，变频器意指能够将ac电压的频率、并且特别是低压ac电压的频率转换为另一频率的任何设备。如果一个设备包括两个或更多个子单元，则每一子单元均能够独立于其他子单元将电力供应装置的频率转换为所期望的其他频率并且将其独立地供应到特定电极，每一子单元被认为是自己的变频器。此实施例是优选的，因为其允许考虑包括电极的聚结器元件的实际环境将供应到每一电极的ac电压的频率和电压值调整至最佳值。更具体来说，每一变频器可以测量与其连接的单独电极的实际负载，并且然后根据单独电极的实际情况向电极提供单独的电压/电流/频率。在使用时，所有电极或聚结器元件分别在器皿中由液体环绕，其中液体组成随器皿的宽度变化，随器皿的高度甚至更剧烈地变化，并且也随时间变化。温度和/或压力也可以随时间变化。由于这些变化，每一电极或聚结器元件分别具有不同的周围环境，并且因此具有不同功率和电流要求。单独电极的绝缘也可能部分受损，从而影响电气性质。为了确保每一电极在使用期间均具有最佳电压/电流/频率供应，每一变频器优选地基于电极的实际负载的实际测量结果、优选地经由如下文描述的变压器向电极发送单独计算的电压/电流/频率。因此，在此实施例中，实际上几乎每一个电极均被提供不同交流电，即，不同频率和/或不同电压和/或不同电流。通常，除了在即将发生的局部放电的情况下以外，供应到每一电极的电压值均可以在1至10kv之间变化，诸如在5至10kv之间。然而，由于在使用期间因周围液体混合物的组成、温度和压力的变化导致的电压/电流/频率供应的变化比局部放电的情况下电气阻抗的突然变化慢得多，因此根据本发明的方法可以可靠地区分其中发生局部放电、从而需要短期切断到相关电极的电压的情况与其中由于周围液体混合物的组成、温度和压力的变化必须对频率和/或电压值和/或电流值进行小幅调整的情况。

32、根据本发明的另外的特别优选实施例，在方法的步骤a)中，提供静电聚结器设备，其中每一聚结器元件均包括导电内电极和变压器，其中导电内电极和变压器完全或部分地被电气绝缘体包围。变压器从变频器接收ac电压，并且变压器向聚结器元件的电极供应ac电压。此实施例允许基于如上所述的由所连接的频率控制器实施的单独电极的实际负载的测量结果、根据周围液体混合物的组成、温度和压力以最佳频率、电压值和电流值精确且可靠地调整每一电极ac电压。

33、静电聚结器设备的器皿中的聚结器元件的数量将分别取决于器皿的大小和所处理的水/油混合物或气/水/油混合物的量。例如，静电聚结器设备可以包括20至400个、并且更具体来说40至200个聚结器元件，这些聚结器元件可以被布置成一个水平行，或者布置成彼此上下布置的两个或三个或四个或五个或更多个水平行。静电聚结器设备的所有电极都可以是有源的，即，一对相邻两个电极或相邻聚结器元件的电极分别被供应具有相同频率、但相反极性的电位的ac电压。替代地，还可能的是，在两个相邻聚结器元件之间布置每一接地导电板，使得在聚结器元件与相邻导电接地板之间建立高电压电场。

34、优选地，在步骤b)中，将水/油混合物或气/水/油混合物供给到器皿中，使得所有聚结器元件都浸没在水/油混合物或气/水/油混合物中。在操作期间，将形成水/油界面。优选地，所有聚结器元件都布置在水/油界面处或上方。

35、在本发明的另外的优选实施例中，在步骤d)中，确定至少50％、优选地至少70％、更优选地至少80％、仍更优选地至少90％、甚至更优选地至少95％、并且最优选地所有聚结器元件的电气阻抗。

36、本发明的另一方面是一种静电聚结器设备，其包括：

37、i)容纳至少两个聚结器元件的器皿，其中每一聚结器元件均包括由电气绝缘体包围的(导电内)电极，

38、ii)用于向至少两个聚结器元件的电极供应ac电压的ac电源，以及

39、iii)控制器，该控制器被实施为使得其时间分辨地确定在静电聚结器设备的操作期间这些聚结器元件中的至少一者的电极的电气阻抗，并且确定该电极的电气阻抗是否已经在预先确定的时间周期内变化超过预先确定的阈值，并且如果是如此，则在确定电极的电气阻抗的变化的时间点使供应到电极的电压断开或降低至供应到电极的ac电压的至多70％，直到电极的电气阻抗的变化在预先确定的范围内，和/或直到电极的电气阻抗在预先确定的范围内

40、其中该控制器被实施为使得iii)中用于电气阻抗的变化的预先确定的时间周期的长度至多为1秒，并且其中用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值为至少0.25％的电气阻抗的变化。

41、优选地，该控制器被实施为使得iii)中用于电气阻抗的变化的预先确定的时间周期的长度至多为100毫秒、更优选地至多50毫秒、仍更优选地至多20毫秒、还更优选地至多10毫秒、还更优选地至多1毫秒、还更优选地至多0.1毫秒、并且最优选地至多0.05毫秒。

42、该器皿可以是竖直延伸或水平延伸的器皿，诸如竖直延伸的管。

43、在本发明的构思的进一步发展中，提出，控制器被实施为使得，在局部放电之后断开或降低到电极的电压、直到电极的电气阻抗的变化在预先确定的范围内和/或直到电极的电气阻抗在预先确定的范围内之后，逐步增加电压，直到电气阻抗在预先确定的范围内。

44、优选地，控制器被实施为使得在长度为至多1秒的后续或重叠的时间间隔内、更优选地在长度至多为100毫秒、甚至更优选地至多为50毫秒、仍更优选地至多为20毫秒、还更优选地至多为10毫秒、还更优选地至多为1毫秒、还更优选地至多为0.1毫秒、并且最优选地至多为0.05毫秒的时间间隔内确定电气阻抗。作为以上实施例的替代物或者除以上实施例以外，优选的是，控制器被实施为使得实时地确定电气阻抗，其中结束确定电气阻抗值与其中聚结器元件具有此电气阻抗值的实际时间之间的时间差至多为1秒、更优选地在长度至多为100毫秒的时间间隔内、甚至更优选地在长度至多为50毫秒的时间间隔内、仍更优选地在长度至多为20毫秒的时间间隔内、还更优选地在长度至多为10毫秒的时间间隔内、还更优选地在长度至多为1毫秒的时间间隔内、还更优选地在长度至多为0.1毫秒的时间间隔内、并且最优选地在长度至多为0.05毫秒的时间间隔内。作为一个或两个以上实施例的替代物或者除一个或两个以上实施例以外，优选的是，控制器被实施为使得至少临时存储在一时间间隔内测量的电气阻抗的值，直到测量下一个时间间隔的电气阻抗的值，使得将两个值相互比较，并且使得从而确定电气阻抗是否已经在预先确定的时间周期内变化超过预先确定的阈值。

45、另外，优选的是，控制器被实施为使得用于预先确定的时间周期内的电气阻抗的变化的预先确定的阈值为至少0.50％、更优选地至少0.75％、仍更优选地至少1.00％、仍更优选地至少2.00％、仍更优选地至少5.00％、并且最优选地至少10.00％的电气阻抗的变化。

46、当控制器被实施为使得通过测量电极的电压和电流并且由此计算电气阻抗来确定电极的电气阻抗时，特别获得良好结果。

47、还可能且优选的是，控制器被实施为使得计算电气失真、相角的变化、无功功率的变化和阻抗相角的变化中的至少一者。

48、根据本发明的优选实施例，该静电聚结器设备还包括一个或多个电力供应装置和一个或多个变频器，其布置在器皿的外部，其中这些聚结器元件中的每一者均与变频器连接，并且每一变频器均与电力供应装置连接，使得由控制器单独地且时间分辨地控制这些聚结器元件中的每一者的每一电极的电压。

49、优选地，在上述实施例中，每一聚结器元件均包括导电内电极和变压器，其中导电内电极和变压器完全或部分地被电气绝缘体包围，其中变压器与变频器电气地连接，并且变压器与聚结器元件的电极电气地连接。