絕(jue)緣(yuan)油介電強度測試(shi)儀的(de)試(shi)驗(yan)方(fang)法詳(xiang)情(qing)

絕(jue)緣(yuan)油介電強度測試(shi)儀的(de)試(shi)驗(yan)方(fang)法詳(xiang)情(qing)

電力系(xi)統(tong)中用油作為(wei)介質(zhi)的設(she)備(bei)包括變壓器(qi)、帶繞(rao)組的互感(gan)器(qi)等(deng)，其(qi)中變壓器(qi)屬(shu)於電力系(xi)統(tong)中最重要的(de)和最昂貴(gui)的(de)設(she)備(bei)之壹，也是(shi)導致(zhi)電力系(xi)統(tong)事(shi)故(gu)最多的設(she)備(bei)之壹。 變壓器(qi)在(zai)發生突(tu)發性(xing)事(shi)故(gu)之前，絕(jue)緣(yuan)的劣(lie)化(hua)及(ji)潛伏(fu)性(xing)故(gu)障在(zai)運(yun)行電壓下將產生光、電、聲、熱、化(hua)學(xue)變化(hua)等(deng)壹系(xi)列效應及(ji)信(xin)息。對(dui)於大型電力變壓器(qi)，目前幾乎是用 油來絕(jue)緣(yuan)和散熱(re)，變壓器(qi)油與(yu)油中的固(gu)體有機(ji)絕(jue)緣(yuan)材料(liao)(紙(zhi)和紙(zhi)板(ban)等)在(zai)運(yun)行電壓下因電、熱、氧(yang)化(hua)和局部(bu)電弧等多(duo)種因素(su)作用會逐漸(jian)變質(zhi)，裂解(jie)成低(di)分子(zi)氣體；變 壓器(qi)內部(bu)存(cun)在(zai)的(de)潛伏(fu)性(xing)過熱(re)或(huo)放電故障(zhang)又會加快(kuai)產氣(qi)的速(su)率(lv)。隨(sui)著故障的緩慢發展(zhan)，裂(lie)解(jie)出(chu)來的氣(qi)體形成氣(qi)泡(pao)在(zai)油中經(jing)過對(dui)流、擴(kuo)散作用，就(jiu)會不斷(duan)地(di)溶解(jie)在(zai)油中。 同壹類性(xing)質(zhi)的故(gu)障(zhang)，其(qi)產生的氣(qi)體的組分和含(han)量在(zai)壹定程(cheng)度(du)上反映出(chu)變壓器(qi)絕(jue)緣(yuan)老化(hua)或(huo)故障(zhang)的程(cheng)度，可(ke)以(yi)作為(wei)反映電氣設(she)備(bei)異常(chang)的(de)特征量。

    壹、電氣強度試(shi)驗(yan)
    1.電氣性(xing)能(neng)試(shi)驗(yan)的(de)意義(yi)
      絕(jue)緣(yuan)油的電氣性(xing)能(neng)試(shi)驗(yan)有(you)兩(liang)項(xiang)，即電氣強度試(shi)驗(yan)和測量tgδ值(zhi)。影響絕(jue)緣(yuan)油電氣強度的主(zhu)要因素(su)，是油中所含(han)的水(shui)分和雜質(zhi)。電氣強度不合(he)格(ge)的(de)絕(jue)緣(yuan)油不能(neng)註入電 氣設(she)備(bei)。但經(jing)過過濾(lv)處(chu)理(li)除去其(qi)中所含(han)的水(shui)分和雜質(zhi)後仍會變成好油。油的tgδ值(zhi)反應油質(zhi)好壞(huai)的(de)重要指標之壹。絕(jue)緣(yuan)油老化(hua)後(hou)，將(jiang)生成大量的極性(xing)基(ji)和極性(xing)物(wu) 質(zhi)，這也(ye)使(shi)油的電導和松弛極化(hua)加(jia)劇。因此(ci)，測定絕(jue)緣(yuan)油的tgδ，無論對新(xin)油或(huo)運行中的油，都是(shi)十(shi)分必要(yao)的(de)。

    2.試(shi)驗(yan)方(fang)法
    電氣強度試(shi)驗(yan)，即(ji)測量絕(jue)緣(yuan)油的瞬(shun)時擊穿(chuan)電壓值(zhi)。試(shi)驗(yan)接(jie)線(xian)與(yu)交(jiao)流耐(nai)壓試(shi)驗(yan)相同，目前國(guo)內壹般采(cai)用全自(zi)動(dong)絕(jue)緣(yuan)油介電強度測試(shi)儀進(jin)行油耐(nai)壓試(shi)驗(yan)，即(ji)在(zai)絕(jue)緣(yuan)油中放上壹定形狀(zhuang)的(de)標(biao)準試(shi)驗(yan)電極，電極間加上工(gong)頻(pin)電壓，並(bing)以壹定的(de)速(su)率(lv)逐(zhu)漸升壓，直至電極間的油隙擊穿(chuan)為(wei)止。該電壓即絕(jue)緣(yuan)油的擊穿(chuan)電壓(KV)，或(huo)換(huan)算(suan)為(wei)擊穿(chuan)強度(KV/cm)。
試(shi)驗(yan)電極，根據(ju)有關(guan)規(gui)程規定(ding)，用黃(huang)銅(tong)或(huo)不銹(xiu)鋼(gang)制(zhi)成，直(zhi)徑為(wei)25毫(hao)米，厚(hou)4毫(hao)米，倒(dao)角(jiao)半(ban)徑R為(wei)2毫(hao)米。安置(zhi)電極的油杯的(de)容(rong)量按(an)規(gui)定(ding)應為(wei)200毫(hao)升，油杯是(shi)用 瓷(ci)或(huo)玻璃(li)制(zhi)成，其(qi)幾何尺寸(cun)應能(neng)保證(zheng)；①從(cong)電極到杯壁和杯底(di)的距離應不(bu)小(xiao)於15厘米(mi)；②電極至上層(ceng)油面(mian)的(de)距(ju)離應不(bu)小(xiao)於電極至杯底(di)的距離。電極面(mian)應垂直，兩電 極必須(xu)平(ping)行。

    3.試(shi)驗(yan)步驟及(ji)註意事(shi)項(xiang)
    清洗(xi)油杯
    試(shi)驗(yan)前電極和油杯應先(xian)用汽油、苯或(huo)四氯(lv)化(hua)碳(tan)洗(xi)凈(jing)烘幹，洗(xi)滌(di)時用潔(jie)凈(jing)的絲絹，不可(ke)用布和棉紗。電極表(biao)面(mian)有(you)燒(shao)傷痕(hen)跡(ji)的不(bu)可(ke)再用。調(tiao)整好電極間距離，使其(qi)保持(chi)2.5毫(hao)米。油杯上要(yao)加玻璃(li)蓋或(huo)玻璃(li)罩。試(shi)驗(yan)在(zai)室(shi)溫15~35℃，濕度(du)不(bu)高於75%的條件(jian)下進(jin)行。
    油樣處理(li)
      試(shi)油樣送到試(shi)驗(yan)室(shi)後(hou)，必須(xu)在(zai)不(bu)破(po)壞原有(you)儲(chu)藏(zang)密封(feng)的(de)狀(zhuang)態(tai)下(xia)放置(zhi)相當時間，直至油樣接近室(shi)溫。在(zai)油倒出(chu)前，應將(jiang)儲(chu)油容(rong)器(qi)顛(dian)倒(dao)數(shu)次(ci)，使油均勻混(hun)合，並(bing)盡可(ke)能(neng)不產 生氣泡(pao)。然後(hou)用被(bei)試(shi)油杯和電極沖洗(xi)兩(liang)、三次(ci)。再將被(bei)試(shi)油沿杯壁徐(xu)徐(xu)註(zhu)入油杯中。蓋上玻璃(li)蓋或(huo)玻璃(li)罩，靜(jing)置(zhi)10分鐘(zhong)。
    加(jia)壓試(shi)驗(yan)
    調(tiao)節(jie)調(tiao)壓器(qi)使(shi)電壓從(cong)零升起(qi)，升壓速(su)度(du)約(yue)3千(qian)伏(fu)/秒，直至油隙擊穿(chuan)，並(bing)記錄(lu)擊(ji)穿(chuan)電壓值(zhi)。這樣(yang)重復(fu)試(shi)驗(yan)5次(ci)，取(qu)平(ping)均值(zhi)。
    擊穿(chuan)時的電流限(xian)制(zhi)
    為(wei)了減(jian)少(shao)油擊穿(chuan)後(hou)產生的碳(tan)粒，應將(jiang)擊(ji)穿(chuan)時的電流限(xian)制(zhi)在(zai)5毫(hao)安左(zuo)右(you)。在(zai)每(mei)次(ci)擊(ji)穿(chuan)後(hou)要(yao)對(dui)電極間的油進行充(chong)分(fen)攪(jiao)拌(ban)，並(bing)靜(jing)置(zhi)5分鐘(zhong)後(hou)再重復(fu)試(shi)驗(yan)。

    二(er)、絕(jue)緣(yuan)油tgδ值(zhi)的測量
    將被試(shi)油裝入tgδ值(zhi)測量專(zhuan)用的(de)油杯中，並(bing)接在(zai)高(gao)壓交(jiao)流平(ping)衡電橋上，在(zai)工(gong)頻(pin)電壓下進行測量。
    1.試(shi)驗(yan)接(jie)線(xian)和使用儀器(qi)
    試(shi)驗(yan)時應按(an)所(suo)用電橋說明書要(yao)求進(jin)行接(jie)線(xian)。目前我國(guo)使(shi)用較多(duo)的(de)有關(guan)儀器(qi)有(you)以(yi)下幾種(zhong)。
    (1)油杯。有(you)單(dan)圓筒式、雙圓筒式及(ji)三接(jie)線(xian)柱(zhu)電極式的(de)。
    (2)交(jiao)流平(ping)衡電橋。 常(chang)用的(de)國(guo)產電橋有(you)QS3型(xing)或(huo)其(qi)它可(ke)測量tgδ值(zhi)小(xiao)於0.01%靈敏度較高(gao)的(de)電橋。

    2.試(shi)驗(yan)步驟
      (1)清(qing)洗(xi)油杯。試(shi)驗(yan)前先(xian)用有(you)機(ji)溶(rong)劑將測量油杯仔細清(qing)洗(xi)並(bing)烘幹，(以(yi)防(fang)附著於電極上的(de)任何汙舞雜質(zhi)及水(shui)分(fen)潮(chao)氣(qi)等(deng)影(ying)響試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)。即(ji)保證空杯的(de)tgδ值(zhi)小(xiao)於 0.01%，才能(neng)滿足(zu)對絕(jue)緣(yuan)油測試(shi)準確度(du)的(de)要求)。然(ran)後(hou)用被(bei)試(shi)油沖洗(xi)測量油杯兩(liang)、三次(ci)，再註入被(bei)試(shi)油，靜(jing)置(zhi)10分鐘(zhong)以(yi)上，待(dai)油中氣泡(pao)逸(yi)出(chu)後再進行測量。

      (2)適當的試(shi)驗(yan)電壓和溫度。試(shi)驗(yan)電壓由測量油杯電極間隙大小(xiao)而(er)定，壹般應保(bao)證(zheng)間隙上的(de)電場強度為(wei)1千(qian)伏(fu)/毫(hao)米。在(zai)註(zhu)油試(shi)驗(yan)前，還必須(xu)對空(kong)杯進(jin)行1.   5倍(bei)工(gong)作電壓的耐(nai)壓試(shi)驗(yan)。由於絕(jue)緣(yuan)油的tgδ值(zhi)很小(xiao)，特別(bie)是(shi)電纜油和電容(rong)器(qi)油，所以要用精(jing)密度較高(gao)的(de)西林(lin)電橋測量，以保證(zheng)至少(shao)能(neng)測出(chu)0.01%的tgδ 值(zhi)。由於絕(jue)緣(yuan)油的tgδ值(zhi)隨溫度的(de)升高(gao)而(er)按指數(shu)規(gui)律劇增(zeng)，因此(ci)除了在(zai)常(chang)溫下測量油的tgδ值(zhi)外，還必須(xu)將被(bei)直油樣升溫(變壓器(qi)油要升溫至70℃，電纜油要 升溫至100℃)，測量高溫下tgδ值(zhi)。因為(wei)判斷(duan)油質(zhi)的好壞(huai)主(zhu)要是(shi)以高(gao)溫下測得(de)的(de)tgδ值(zhi)為(wei)準；而(er)在(zai)低(di)溫時，有時好油和壞油的tgδ值(zhi)差別(bie)不(bu)大。又由於好 油的tgδ值(zhi)隨溫度升高(gao)，增長較慢；而(er)壞油的tgδ值(zhi)則隨溫度升高(gao)，增長很快(kuai)。因此(ci)高溫下二(er)者的tgδ值(zhi)會差別(bie)很大，更利(li)於區分(fen)油質(zhi)的好壞(huai)。