絕緣油擊穿電壓測(cè)定及注意事項(xiàng)

吳彥婷

摘要：為了更好地監(jiān)測(cè)充油設(shè)備的狀態(tài)，絕緣油擊穿電壓試驗(yàn)作為診斷設(shè)備絕緣性能的重要依據(jù)，能夠及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。

關(guān)鍵詞：絕緣油擊穿耐壓;油杯;電極;質(zhì)量指標(biāo)

1.前言

絕緣油在電力設(shè)備中應(yīng)用廣泛，絕緣油擊穿耐壓是衡量絕緣油電氣性能的一個(gè)重要指標(biāo)，用于判斷油中是否含有水分、雜質(zhì)和導(dǎo)電微粒，是電力系統(tǒng)充油設(shè)備投運(yùn)前、大修后及運(yùn)行中，直觀反映設(shè)備狀態(tài)的重要依據(jù)。

2.方法原理與注意事項(xiàng)

絕緣油擊穿耐壓測(cè)試原理：將絕緣油裝入帶電極的油杯中，逐漸升高施加于絕緣油的電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，油的電阻幾乎突然下降至零，即電流瞬間突增，并伴隨有火花或電弧的形式通過(guò)介質(zhì)（油），此時(shí)通常稱為油被“擊穿”，油被擊穿的臨界電壓，稱為擊穿電壓，以千伏（kV）表示【2】。

測(cè)試時(shí)需注意：

a）環(huán)境應(yīng)清潔、無(wú)干擾，防止灰塵、雜質(zhì)進(jìn)入油杯，溫度不低于5℃，相對(duì)濕度不大于80%，周圍應(yīng)避開(kāi)電磁場(chǎng)和機(jī)械振動(dòng)。

b）儀器應(yīng)接地良好，在更換油樣時(shí)應(yīng)切斷電源，測(cè)試過(guò)程中禁止誤動(dòng)高壓罩，以防高電壓傷人，試驗(yàn)人員應(yīng)站在絕緣墊上進(jìn)行測(cè)試。

c）在裝樣操作時(shí)，避免用手觸及電極、油杯內(nèi)部和試油，防止污染油樣。

d）試驗(yàn)儀器未放置油樣，切勿升壓。

3.試驗(yàn)要求

試驗(yàn)儀器：目前試驗(yàn)室大部分采用全自動(dòng)油擊穿電壓測(cè)試儀。

儀器技術(shù)指標(biāo)要求如下【3】：

a）升壓速度：2.0 kV/s±0.2 kV（或3.0 kV/s±0.2 kV）。

b）電壓表精度：不低于1.5級(jí)。

c）步進(jìn)變壓器電壓增長(zhǎng)值：試驗(yàn)電壓平緩均勻，有變化且無(wú)過(guò)沖或瞬變，其電壓增長(zhǎng)值（如由自耦變壓器產(chǎn)生的）不能超過(guò)預(yù)期擊穿電壓的2%。

d）短路電流：升壓變壓器及相關(guān)電路的短路電流在10 mA～25 mA。

e）斷開(kāi)時(shí)間：達(dá)到試樣擊穿電流時(shí)，斷開(kāi)電壓時(shí)間小于10ms。

f） 油杯：體積在300～500mL之間，應(yīng)帶有蓋子，由絕緣材料制成，應(yīng)透明，且對(duì)絕緣油及所用清洗劑具有化學(xué)惰性，油杯不使用時(shí)，應(yīng)充滿干燥的油，并放于干燥防灰塵的清潔地方， 油杯長(zhǎng)時(shí)間未使用，使用前，應(yīng)用揮發(fā)性溶劑清洗。

g）電極：由磨光的銅、黃銅或不銹鋼材料制成，，電極軸心應(yīng)水平，電極浸入試樣的深度應(yīng)至少為40mm。電極任一部分離杯壁或攪拌器不小于12mm，電極間距為2.5mm±0.05mm。如圖1蘑菇形電極，圖2平板形電極。

h）極上電壓：近似正弦的波形，該峰值因數(shù)在√2±7%范圍內(nèi)。

4. 試驗(yàn)步驟

4.1檢查儀器

⑴檢查工作現(xiàn)場(chǎng)的工作條件（溫度不低于5℃，相對(duì)濕度不大于80%）。

⑵儀器電源插頭是否插好，外殼是否可靠接地。

⑶檢查油杯是否干凈，有無(wú)異物。（使用前應(yīng)先將杯內(nèi)攪拌子取出置于干凈過(guò)濾紙上，倒去油杯中的油。）

4.2電極檢查

用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)插入兩個(gè)電極之間進(jìn)行校準(zhǔn)，如間距達(dá)不到要求，可調(diào)整電極，使電極夾緊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)后距離為2.5mm±0.1mm。

4.3 試樣的準(zhǔn)備。

為了使油中水分雜質(zhì)等分布均勻，同時(shí)不形成氣泡，輕輕翻轉(zhuǎn)搖動(dòng)盛有試樣的取樣瓶數(shù)次。

4.4油杯的清洗

向油杯內(nèi)倒入少量試油，轉(zhuǎn)動(dòng)油杯，直至將油杯的每一個(gè)角落都沖洗到，將油倒掉，重復(fù)操作將油杯洗滌2～3次。

4.5注油

讓油樣沿著杯壁，慢慢倒入已準(zhǔn)備好的油杯，并用鑷子或磁吸棒取攪拌子輕放入杯中，真?zhèn)€過(guò)程應(yīng)注意避免空氣泡的形成。將油杯輕放入儀器中，安放好，蓋好儀器高壓罩，準(zhǔn)備試驗(yàn)。

4.6 升壓

油樣試驗(yàn)過(guò)程，第一次靜置時(shí)間：10分鐘，攪拌時(shí)間：1分鐘，啟動(dòng)儀器，在電極間按2.0 kV/s士0.2 kV/s的速率緩慢加壓至試樣被擊穿，擊穿電壓為電路自動(dòng)斷開(kāi)時(shí)的最大電壓值;下一次升壓間隔時(shí)間：5分鐘，升壓速率：2.0 kV/s（國(guó)際電工委員會(huì)IEC165方法中規(guī)定），試驗(yàn)次數(shù)：6，記錄6次數(shù)據(jù)，取6次平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。

4.7試驗(yàn)結(jié)束

關(guān)閉試驗(yàn)儀器電源，整理工作臺(tái)，擦凈油跡，將合格的油樣充滿油杯并加蓋后放干燥處保存。

5.數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)束后，參照表1對(duì)充油變壓器質(zhì)量指標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，擊穿電壓低于運(yùn)行油標(biāo)準(zhǔn)要求的，可判斷為絕緣較低，果斷采取措施以保證設(shè)備安全。

當(dāng)運(yùn)行中的變壓器油耐壓值低于質(zhì)量指標(biāo)時(shí)，可能存在油中水分含量過(guò)大、雜質(zhì)顆粒污染、有油泥產(chǎn)生的情況，可以真空脫氣處理、精密過(guò)濾或再生處理，經(jīng)處理后的油樣再進(jìn)行試驗(yàn)，直至數(shù)據(jù)合格。

參考文獻(xiàn)：

[1]電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（試行）Q/FJG 10029.2-2004

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