绝缘油电气性能试验 _知识百科

绝缘油的电气性能试验主要包括绝缘油的电气强度试验、介质损失角正切值试验和体积电阻率的测量三项。绝缘油的电气强度试验是检验绝缘油耐受极限击穿电压的非常重要的方法，当绝缘油失去绝缘性能，在正常运行电压下，也可能被击穿，导致电力设备损坏。油的介质损失角正切值是反映油质好坏的重要指标。而油的体积电阻率则说明了油中含有杂质和水分的程度。下面对这三项试验分别给予说明。一、电气强度试验
绝缘油的电气强度试验也称为击穿电压试验，也就是测量绝缘油的瞬间击穿电压值的试验。其试验接线和交流耐压试验基本相同，如图2-22所示。

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1.试验装置
对试验装置的选择原则是:
(1) 最大额定输出电压为60kV或80kV ，必须零起升压，连续可调。该电压应是一近似正弦波，其峰值因数应为万√2±5% 。
(2) 装置的容量应能在电压大于15kV时产生一个20mA的最小短路电流。
(3) 要求测量系统能测出电极之间发生第一个火花放电时的电压，准确度不低于3% 。
(4) 采用自动电压调节系统，升压速度为2kV/s(球形和球盖形电极)和3kV/s(平板形电极) 。
(5) 应有可靠的接地点和保护电阻器等保护措施。
2.试验油杯
试验用油杯由杯体和电极两部分组成.电极有球形、球盖形和平板形三种，见图2-23 。电极的选用根据试验方法而定。三种电极测定的结果是不同的，球形的最高，球盖形次之，平板形最低。
油杯杯体是由玻璃、塑料制成的透明容器或电工陶瓷制成的容器。球形和球盖形电极杯有效容积在300^-500mL之间，平板形电极杯有效容积不小于200mL ，杯体以密封为宜。电极由磨光的铜、黄铜、青铜或不锈钢材料制成，规格见图2-23 。电极表面应光滑，当其表面有由于放电引起的凹坑时就应更换。电极应水平安装，彼此相隔2. 5mm ，用块规校准要求精确到0.1mm 。电极轴浸人试油的深度应为40mm左右。

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3.试验步骤
(1)取样。取样时要用清洁、干燥的专用取样器取样。
(2)根据《预规》要求选择试验方法的标准，根据标准选择电极的形状。油杯和电极应保持清洁。
(3)油样注人电极杯前，先用规格为2.5mm的标准规限定电极间距离，固定好电极，再用试样冲洗油杯2-3次。
(4)将接近室温的试样沿油杯内壁徐徐倒人油杯，要避免空气泡的形成及污染试样。盖上玻璃盖静止10min 。
(5)试验应在相对湿度小于75%的条件下进行。在保证试样中不再有空气泡后尽快地施加电压。电压按2kV/s或3kV/s均匀从零开始升到试样发生击穿，记下击穿电压值。调压器退到零位，断开电源开关.用玻璃棒将附在电极表面上的游离碳散开。待空气泡消失5min后，再施加第二次电压。以上试验对每个试样进行6次。为了减少游离碳，应将击穿电流限制在5mA以下。
(6)将试验结果与表2-9中数据进行比较，满足者为合格，否则为不合格。

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注对断路器油击穿电压的要求是:110kV以上.投运前或大修后≥40kv ，运行中≥35kV;110kV及以下。投运前或大修后≥35kV ，运行中≥30kV 。
二、tanδ的测量
测量绝缘油的tanδ ，无论对新油或运行中的油，都是十分必要的，在《预规》中对此作了要求。
1.试验用装里
常规使用时，可用具有tans的分辨率为10-4的交流(工频)电桥(如QS3型西林电桥) ，最好用当试样电容为100pF时具有10-5分辨率的电桥。
2.试验用油杯
油杯有单圆简式、双圆筒式及三线柱电极式三种。目前最常用的是单圆筒式，如图2-24所示。油杯用不锈钢、镍或黄铜制造。绝缘材料一般用环氧玻璃丝板、聚四氟乙烯等制成。
3.试验用其他设备
试验用其他设备有:
(1) 烘箱。用以烘干试验油杯、试样和空杯的预热。烘箱温度应在0-300℃可调。
(2) 温度计和湿度计。
(3) 玻璃器皿。
(4) 化学纯试剂，如四氟化碳、石油醚等。
(5) 绸布。

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4.试验步骤
(1) 准备工作。用石油醚或四氟化碳将油杯清洗干净，晾干后放在105~110℃的烘箱中烘干，使空油杯的tanδ≤0.01% ，并对空油杯作1.5倍的工作电压试验;再用试样油冲洗油杯2-3次，然后将试样油注人油杯中，静置10min以上，待油中气泡逸出后再进行试验。
(2) 将已注入试样油的油杯放在绝缘板上，按电桥使用说明书做好接线和接地工作。
(3) 试验电压由油杯电极间隙大小而定，按电极间隙1kV/mm计算。
(4) 在常温下测一次tanδ值。
(5) 在高温下测一次tanδ值，对变压器油在90℃时再测一次tanδ值。
(6) 重做第二瓶油样的平行试验。两次测定tanδ的算术平均值为试样的tanδ值。
5.对试验结果的判断
(1)《预规》要求如下:
投人运行前的油:330kV及以下， tanδ(90℃)≤1%;
500kV, tanδ(90℃)≤0.7% 。
运行油:330kV及以下， tanδ(90℃)≤4%;
500kV, tanδ(90℃)≤2% 。
(2) 两次测定结果的差值不得超过算术平均值的10%+0.0002 。
三、体积电阻率的测量
当绝缘油中的微量电离杂质和胶体杂质使油的电导率大为升高时，体积电阻率也就大为降低;而弥散状态水分的存在，也明显地降低了体积电阻率。
【绝缘油电气性能试验】 1.试验装置
使用体积电阻率测试仪测试范围为108~1016 ，仪表的测量误差不大于10% 。
2.试验用其他设备
其他设备包括恒温装置(温度能在50-100℃范围内调节，温控精度士0.5℃);电极杯(Y型复合式电极杯，见图2-25),电极采用不锈钢制成，表面经抛光精加工，绝缘板为聚四氟乙烯;引线、加热器和电极加金属屏蔽;秒表(准确到±0.1s);电容表(精确到0.1pF);湿度表;温度计;干燥箱等。
3.试验步骤
(1)清洗电极杯。拧去屏蔽帽，松开内电极的压紧螺母，用汽油或石油醚清洗，再用洗涤剂洗涤并用自来水冲洗至中性，最后用蒸馏水洗涤2-3次。
(2)干燥电极杯。将电极杯置于105-110℃干燥箱中干燥2-4h ，取出电极杯放人干燥器中冷却至室温。
(3)检查电极杯。电极杯应干燥洁净，空杯绝缘电阻应大于1015Ω ，用电容表测量空杯电容。
(4)将试样徐徐倒人电极杯至刻度线，放人内电极，并置于恒温箱中恒温。打开主机和恒温器电源，升到90℃并恒温30min 。用体积电阻率测试仪进行测量，测20s和60s时的电阻率。复试时应先放电5min ，然后再测量。应注意:按测试键后，电极杯就自动加电压，不得再触及电极杯和加热器妥以防触电。
4.试验结果的判断
按《预规》要求对试验结果进行判断，要求如下:
投人运行前的油:p≥6*1010Ω·m (90℃)；
运行油:330kV及以下， p≥3 * 106Ω·m (90℃);
500kV,p≥1 * 1010Ω·m (90C) 。