絕緣油試驗(yàn)介紹.doc

絕緣油試驗(yàn)介紹-焦作供電公司變電檢修部聶超絕緣油廣泛應(yīng)用于電力變壓器、油斷路器、充油電纜、電力電容器和套管等高壓電氣設(shè)備中，其作用有以下3個(gè)方面： 第一、絕緣作用。對(duì)變壓器、電纜及電容器等固體絕緣進(jìn)行浸漬和保護(hù)、填充絕緣中的氣泡，防止外界空氣和濕氣侵入，保證絕緣可靠。 第二、冷卻作用。對(duì)變壓器等電氣設(shè)備，熱油經(jīng)過(guò)散熱器冷卻，再回到變壓器本體，使箱體內(nèi)的絕緣油循環(huán)冷卻，保持變壓器溫度在一定范圍內(nèi)。 第三、滅弧作用。油斷路器中的絕緣油，除了具有絕緣作用外，還具有滅弧作用，促使斷路器迅速可靠地切斷電弧。 為了使絕緣油能夠完成其本身的功能，它應(yīng)具有較小的粘度、較低的凝固點(diǎn)、較高的閃點(diǎn)和耐壓強(qiáng)度，以及有較好的穩(wěn)定性。 在運(yùn)行中，絕緣油經(jīng)常受到氧氣、濕氣、高溫、陽(yáng)光等作用，性能會(huì)逐漸變壞，致使它不能充分發(fā)揮作用。為確保絕緣油性能良好，必須定期地對(duì)絕緣油進(jìn)行試驗(yàn)。表1 運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng) 目設(shè)備變壓等級(jí)kV質(zhì) 量 指 標(biāo)檢 驗(yàn) 方 法投入運(yùn)行前的油運(yùn)行油1外 狀透明、無(wú)雜質(zhì)或懸浮物外觀目視2水溶性酸（pH值）5.44.2GBT75983酸值，mgKOHg0.030.1GBT7599或GBT 2644閃點(diǎn)（閉口），140（10號(hào)、25號(hào)油）135（45號(hào)油）于新油原始測(cè)定值相比不低于10GBT2615水分1），mgL330 500220110及以下101520152535GBT7600或GBT76016界面張力（25），mNm3519GBT65417介質(zhì)損耗因數(shù)（90）5003300.0070.0100.0200.040GBT56548擊穿電壓2），kV50033066 22035及以下6050403550453530GBT507或DLT429.99體積電阻率（90）m50033061010110105109GBT5654或DLT42110油中含氣量，（體積分?jǐn)?shù)）330 50013DLT423或DLT45011油泥與沉淀物，（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）0.02以下可忽略不計(jì)GBT51112油中溶解氣體組分含量色譜分析按DLT5961996中第6、7、9章見(jiàn)附錄A（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）GBT17623GBT7252取樣油溫為4060。DLT429.9方法是采用平板電極，GBT507是采用圓球、球蓋形兩種形狀電極。三種電極所測(cè)的擊穿電壓值不同，其影響情況見(jiàn)附錄B（提示的附錄）。其質(zhì)量指標(biāo)為平板電極測(cè)定值。電氣性能試驗(yàn)變壓器油作為充填于電氣設(shè)備內(nèi)部的一種介質(zhì)，他必須具備良好的電氣性能，才能充分發(fā)揮其應(yīng)有的功能作用。新油的主要電氣性能包括：1.1 絕緣強(qiáng)度變壓器油的介電強(qiáng)度或擊穿電壓，是衡量他在電氣設(shè)備內(nèi)部能耐受電壓的能力而不被破壞的尺度，也就是檢驗(yàn)變壓器油性能好壞的主要手段之一。絕緣油的擊穿過(guò)程與其純凈度有關(guān)，純凈的絕緣油有很高的擊穿強(qiáng)度 （可達(dá)106V/cm ），其擊穿過(guò)程主要由電擊穿引起，由于油中分子濃度較大，所以電子在油中運(yùn)動(dòng)的自由行程很小，不易積累足夠的能量，因此只有具備很高的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，才能發(fā)生擊穿。但一般用于設(shè)備的油往往不是十分純凈的，其中含有各式各樣的雜質(zhì)，如氣體、水分、固體顆粒及油老化產(chǎn)生的聚合物等，因此在研究油擊穿時(shí)，不能排除這些因素的影響。研究含有雜質(zhì)的絕緣油的擊穿過(guò)程的理論很多，應(yīng)用最廣泛的是“小橋理論”。其認(rèn)為：工程用絕緣油擊穿的主要原因在于雜質(zhì)的影響，雜質(zhì)由水分、纖維質(zhì)（主要是受潮的纖維）構(gòu)成。雜質(zhì)的介電系數(shù)比絕緣油要大得多。在電場(chǎng)中，雜質(zhì)首先極化，被吸引向電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的地方，即電極附近，并按電力線方向排列，于是在電極附近形成了雜質(zhì)“小橋”。如果極間距離大，雜質(zhì)少，只能形成斷續(xù)“小橋”，而“小橋”的電導(dǎo)率和介電系數(shù)都比絕緣油大，由于“小橋”的存在，會(huì)畸變油中的電場(chǎng)。因?yàn)槔w維的介電系數(shù)大，使纖維端部處油中的電場(chǎng)加強(qiáng)，于是放電首先在這部分油中開(kāi)始產(chǎn)生，油在高場(chǎng)強(qiáng)下電離而分解出氣體，形成氣泡，電離又增強(qiáng)。而后逐漸發(fā)展，使整個(gè)油間隙可能在氣體通道中擊穿，所以擊穿就能在較低的電壓下發(fā)生。如果極間距離不大，雜質(zhì)又足夠多，則“小橋”可能連通兩個(gè)電極，這時(shí)，由于“小橋”的電導(dǎo)較大，沿“小橋”流過(guò)很大電流（電流大小視電源容量而定），使“小橋”強(qiáng)烈發(fā)熱，“小橋”中的水分和附近的油沸騰氣化，造成一個(gè)氣體通道“氣泡橋”，最后油樣在比較低的電壓下，沿著這個(gè)“氣泡橋”擊穿。如果纖維不受潮，則因“小橋”的電導(dǎo)很小，對(duì)于油擊穿電壓的影響也比較小，這就是雜質(zhì)引起絕緣油擊穿的基本過(guò)程。顯然，這種擊穿形式的“小橋”與加熱過(guò)程有關(guān)，故也有人稱(chēng)之為熱擊穿。應(yīng)當(dāng)指出，上述的過(guò)程只適用于穩(wěn)態(tài)電壓（直流和工頻）和比較均勻的電場(chǎng)中。當(dāng)沖擊電壓作用或電場(chǎng)極不均勻時(shí)，雜質(zhì)不易形成“小橋”，它的作用只限于畸變電場(chǎng)，故其擊穿過(guò)程就可能主要是油本身的電擊穿了。1.2 介質(zhì)損耗因數(shù)介質(zhì)損耗因數(shù)主要是反映油中泄漏電流而引起的功率損失。介質(zhì)損耗因數(shù)而大小對(duì)判斷變壓器油的劣化與污染程度是很敏感的。介質(zhì)損耗因數(shù)只能反映出油中是否含有污染物質(zhì)和急性雜志，而不能確定存在于油中的是何種極佳雜質(zhì)。但當(dāng)油氧化或過(guò)熱而引起劣化時(shí)，或混入其他雜質(zhì)時(shí)，隨著油中極佳雜質(zhì)或充電的膠體物質(zhì)含量增加，介質(zhì)損耗因數(shù)也會(huì)隨之增大，高的可達(dá)10%以上。該試驗(yàn)主要用于判斷油是否臟污或劣化，它只能判定油中是否含有極性物質(zhì)，而不能確定是何種極性物質(zhì)。有時(shí)候，當(dāng)油進(jìn)一步氧化，可能使油的溶解水分能力增強(qiáng)，因而此種類(lèi)型油的油泥并不能在介損中反映出來(lái)。如果油的介損超過(guò)0.7%時(shí)，則需要進(jìn)行檢查，若100下的介損為25時(shí)介損的710倍，則表明油已贓污，而不是含有水分。物理及化學(xué)性能試驗(yàn)1.油的外觀與顏色:良好的油應(yīng)該是清潔而透明的，如果模糊不清表明有中含有水分、碳?；蛴湍唷Ｈ绻l(fā)現(xiàn)有碳微粒，則可能是變壓器內(nèi)部存在有電弧或局部放電現(xiàn)象，則有必要進(jìn)行油的色譜分子。油的顏色若有明顯的改變，則應(yīng)注意油的老化是否加速，或加速油的運(yùn)行溫度的監(jiān)控。2.酸值：酸值的上升是油初始化劣化的標(biāo)志，酸性物質(zhì)的存在將不可避免地產(chǎn)生油泥。如果油中同時(shí)存在水份的話(huà)，則可使鐵生銹，同時(shí)對(duì)紙絕緣系統(tǒng)也是有害的。3.界面張力:該試驗(yàn)是反應(yīng)油劣化產(chǎn)物和從固體絕緣材料中產(chǎn)生的可溶性極佳雜質(zhì)是相當(dāng)敏感的。油中氧化產(chǎn)物含量越大，則界面張力越小。如果油中界面張力值在2730mN/m時(shí)，則表明油中已有油泥產(chǎn)生的趨勢(shì)；如果張力值達(dá)18mN/m以下，則表明油已老化嚴(yán)重，應(yīng)予更換。4.水分含量:水分在油中與絕緣紙中為一個(gè)平衡狀態(tài)。油在不同溫度下有不同的飽和水分溶解量，這一飽和溶解量隨溫度的升高而增大，因而在高溫下絕緣紙中水分即進(jìn)入油中；當(dāng)油溫下降時(shí)，油中水分有一部分將向紙中擴(kuò)散，使油中的含水量下降。5.閃點(diǎn):油品的揮發(fā)性實(shí)際是與變壓器油在使用環(huán)境條件下的安全性有一定的內(nèi)在聯(lián)系。具體說(shuō)，他是在一定溫度、時(shí)間及火焰大小的條件下的閃點(diǎn)和著火點(diǎn)。這里必須指出，閃點(diǎn)和著火點(diǎn)不是一個(gè)等同的概念。閃點(diǎn)是指當(dāng)油品加熱到足夠的油氣產(chǎn)生，并在其中外加一個(gè)火焰，使油氣在一瞬間就著火的最低溫度；著火點(diǎn)則是當(dāng)油品加熱到足夠的油氣連續(xù)產(chǎn)生，外加火焰于其上能維持5秒鐘燃燒時(shí)的最低溫度。6.水溶性酸：變壓器油在氧化初級(jí)階段一般易生成低分子有機(jī)酸，如甲酸、乙酸等，因?yàn)檫@些酸的水溶性較好，當(dāng)油中水溶性酸含量增加(即pH 值降低)，油中又含有水時(shí)，會(huì)使固體絕緣材料和金屬產(chǎn)生腐蝕，并降低電氣設(shè)備的絕緣性能，縮短設(shè)備的使用壽命。以等體積的蒸餾水和試油混合搖動(dòng)，取其水抽出液，注入指示劑，觀察其變色情況，