�(guān)于絕緣油擊穿電壓試驗(yàn)的幾種方�
志力公司生產(chǎn)的絕緣油擊穿�(cè)試儀
�(dāng)前國(guó)�(nèi)電力行業(yè)�(cè)定絕緣油的擊穿電壓采用了幾種不同的方法和�(biāo)�(zhǔn),各方法之間有明顯的差異,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不同。各部門�(duì)�(biāo)�(zhǔn)的認(rèn)�(shí)、理解不盡統(tǒng)一,對(duì)�(jié)果的解釋也不盡相�,揚(yáng)州志力就�(cè)定方法的�(tǒng)一以及�(jié)果的分析判斷做些探討�
1. �(cè)試方�
1.1�(biāo)�(zhǔn)的比�
目前�(guān)于絕緣油擊穿電壓�(cè)試方法的�(biāo)�(zhǔn)比較常用的有GB/T507-1986《電氣用油絕緣強(qiáng)度測(cè)定法》和DL/T429-1991《電力系�(tǒng)油質(zhì)試驗(yàn)方法�,其中GB/T507-1986主要參照IEC156《絕緣油電氣�(qiáng)度測(cè)定方法》制定,與IEC156差別很小。GB/T507-1986和DL/T429-1991這兩種標(biāo)�(zhǔn)的測(cè)試方法(前者簡(jiǎn)�“方法一”,后者簡(jiǎn)�“方法�”)差別較大,主要差別有兩�(diǎn):一是電極形狀不同,方法一采用球形和球蓋形電極,方法二的電極為平板倒角�;二是測(cè)定油杯容量不�,方法一�(guī)定油杯容積為300~500mL,而方法二�(guī)定油杯容積不得小�200ml(DL/T429-1991的附錄中另有小電�、小油杯、小間隙的試�(yàn)方法�。在DL/T429-1991中有一條注釋:“�(jīng)�(guò)濾處�,脫氣和干燥后的油及電壓高于200kV以上的電力設(shè)�,應(yīng)按GB507《電氣用油絕緣強(qiáng)度測(cè)定法�,采用球蓋形電極�(jìn)行試�(yàn)�”這兩種方法的�(yīng)用在相關(guān)變壓器油�(zhì)量測(cè)定標(biāo)�(zhǔn)中有明顯的規(guī)定:GB/T2536-1990《變壓器油》中�(guī)定擊穿電壓的�(cè)定采用方法一;在GB/T7595-2000《運(yùn)行中變壓器油的質(zhì)量標(biāo)�(zhǔn)》中�(guī)定擊穿電壓的�(cè)定采用方法一或方法二;在GB/T50150-1991《電氣設(shè)備安裝工程電氣設(shè)備交接試�(yàn)�(biāo)�(zhǔn)》中�(guī)定絕緣油的電氣強(qiáng)度采用方法一,但試驗(yàn)電極采用平板倒角形電��
1.2.1�(xiàn)狀
�(jù)了解,目前國(guó)�(nèi)電力行業(yè),尤其是供電系統(tǒng)和安裝系�(tǒng),絕大多�(shù)采用方法二測(cè)試絕緣擊穿電壓,即以平板倒角形電極和較小的油杯�(jìn)行測(cè)�,但又忽略了DL/T429-1991中的注釋,無(wú)論是什么狀�(tài)的油,從什么電壓等�(jí)的電氣設(shè)備中采集的油�,統(tǒng)�(tǒng)都用方法二�(jìn)行測(cè)試�
1.2.2原因分析
在電力系�(tǒng)中基本上采用方法二測(cè)試絕緣油擊穿電壓,這種狀況的形成有歷史沿革的原因,也有方法一用油量大的原��
多年�(lái),各用油部門一直采用方法二�(jìn)行擊穿電壓的�(cè)試,相應(yīng)的試�(yàn)�(shè)備(如電�、油杯)都為適應(yīng)方法二而設(shè)�(jì)。要�(yán)格執(zhí)行標(biāo)�(zhǔn),針�(duì)不同油樣,隨�(shí)更換油杯、電�,必須對(duì)�(cè)試設(shè)備�(jìn)行更新改造,這給試驗(yàn)人員增添了許多麻�。絕大多�(shù)情況下,試驗(yàn)人員就用一種電�、一種油杯測(cè)試所有油樣,若試�(yàn)�(jié)果能滿足不同等級(jí)要求的絕緣油擊穿電壓�(biāo)�(zhǔn),這也是一種不�(cuò)的選�,而且不會(huì)�(chǎn)生任何分歧,但是,如果測(cè)定值介于合格與不合格之�,麻煩就出現(xiàn)�。例�,需�(cè)定一�(tái)500kV�(yùn)行中變壓器油的擊穿電�,采用平板倒角形電極和小油杯,以及相配套的升壓�(shè)備等試驗(yàn)�(shè)�,電極之間距�2.5mm,測(cè)定的�(jié)果為46kV,這顯然不滿足GB/T7595-2000�(guī)定的擊穿電壓試驗(yàn)�(yīng)按方法一�(jìn)行。要判斷此油樣是否合�,就必須再取�,用球蓋形電極和大油杯�(jìn)行試�(yàn)。這樣�(wú)疑給試驗(yàn)工作帶來(lái)更大的麻�。有些單位則采取加深本體油處理的手段,仍用平板倒角形電�,直至測(cè)定值合格為�。這樣做使絕緣油的絕緣性更可靠,但卻加大了處理成本,是極不�(jīng)�(jì)�。用平板倒角形電�、球形電極和球蓋形電極測(cè)得的擊穿電壓值有顯著的差異,GB/T7959-2000附錄B中對(duì)采用3種電極測(cè)定的擊穿電壓值�(jìn)行了比較:采用球形電極比采用平板倒角形電極的�6kV;采用球蓋形電極比采用平板倒角形電極高3~6kV;當(dāng)油的擊穿電壓值在30kV以下�(shí),球形和平板倒角形電極的�(cè)定值基本一�。但這只是一種統(tǒng)�(jì)�(guī)�,不能簡(jiǎn)單地把采用平板倒角形電極測(cè)得的擊穿電壓值都加上3~6kV,對(duì)單�(gè)油樣�(lái)�(shuō)差別可能很大,也可能很小�
方法一用油量大,需從電氣設(shè)備中多次取樣,對(duì)于互感器、電抗器和少油開�(guān)等少油電氣設(shè)�,多次取樣后,油量不足就必須�(bǔ)�。因此很多單位都選擇方法�,以小油杯�(jìn)行測(cè)試�
1.3試驗(yàn)方法的改�(jìn)建議
A)方法標(biāo)�(zhǔn)�(yīng)向國(guó)際標(biāo)�(zhǔn)靠攏。目前IEC156的試�(yàn)方法是得到世界上大多�(shù)�(guó)家承�(rèn)�,其通用性、先�(jìn)性不容置�。在�(biāo)�(zhǔn)化工作中,優(yōu)先采用先�(jìn)�、國(guó)際通用的標(biāo)�(zhǔn)制定本國(guó)-�(biāo)�(zhǔn)是一條很重要的原�,GB/T507-1986基本上是參照IEC156制定�,要求基本相��
B)考慮到運(yùn)行中電氣�(shè)備的油量稍少及測(cè)試油杯的容量稍小�(duì)�(cè)試結(jié)果影響不大的情況,可�(duì)GB/T507-1986中油杯容量的限制放寬,例如從300~500mL放寬�200~500ml�
C)方法一比方法二更接近于絕緣油的�(shí)際使用情�,充油電氣設(shè)備中�(fā)生油隙擊穿是在場(chǎng)�(qiáng)較高又相�(duì)集中的區(qū)域,與球形或球蓋形電極間隙更相似,而不同于平板倒角形電極間隙�
2.影響�(shí)�(yàn)�(jié)果的主要因素
�(yán)格地�,不含水分、灰塵和纖維等雜�(zhì)的純凈油,擊穿起始于�(gè)別油分子在電�(chǎng)中的極化、電�,其化學(xué)組成�(duì)擊穿電壓影響不大,不同牌�(hào)和產(chǎn)地的絕緣油應(yīng)該具有大致相同的擊穿電壓,并且同一試樣平行試樣�(jié)果的分散性也不大,擊穿電壓值能�(dá)�200kV以上(電極距�2.5mm�。但�(shí)際應(yīng)用中的油�“純凈�”有極大的不同,用目前世界上的凈化�(shè)備多次處理后的絕緣油,其含水量也往往大于2mg/kg,每100ml油中�(zhǎng)度大�5um的雜�(zhì)顆粒不少于數(shù)千�(gè);另外在取樣�(cè)定過(guò)程中油樣也不可避免的與周圍大氣接�,大氣中的水�、飄塵會(huì)不可避免的浸入油中。這些油中的雜�(zhì)和溶解于油井與油分子緊密�(jié)合的水分�,在純凈的油分子中遠(yuǎn)未在電極之間極化和電離之�,就沿電�(chǎng)�(qiáng)度方向排�、聚集,�(jìn)而電離形成微小通路,即所�“小橋”,小通路連接貫穿兩級(jí),導(dǎo)致油迅速擊穿。油中雜�(zhì)越多,越易形成小橋,擊穿電壓越低。測(cè)定絕緣油的擊穿電�,實(shí)際上是在衡量絕緣油中雜質(zhì)含量的多�,即判斷絕緣油被污染的程��
油的擊穿�(guò)程實(shí)際上是隨�(jī)�,與油隙電場(chǎng)的瞬間狀�(tài)密切相關(guān)。油中雜�(zhì)分布的不均勻性和雜質(zhì)顆粒的運(yùn)�(dòng),導(dǎo)致油隙雜�(zhì)顆粒的分布隨�(shí)間改變而不�,因此小橋在電場(chǎng)中的位置是不可預(yù)知的。尤其是�(duì)于平板倒角形電極而言,相�(duì)均勻的電�(chǎng)比球形和球蓋形電極所形成的同等強(qiáng)度的電場(chǎng)所占的空間體積要大得多,小橋形成的位置更加不可�(yù)知,形成的概率也要大得多。這也是平板倒角形電極測(cè)定油的擊穿電壓值比另兩種電極的�(cè)定值低的根本原因�
由以上擊穿機(jī)理的分析,我們可以得知油隙的擊穿雖然是短暫的一瞬間,其�(guò)程卻是復(fù)雜的,即使是一杯試樣,在多次擊穿試�(yàn)中的�(cè)得值也是分散性很大的,各種試�(yàn)�(biāo)�(zhǔn)都規(guī)定取6次試�(yàn)的平均值作為試�(yàn)�(jié)果,這種�(guī)定在一般的�(cè)試中是不多見�。把一些顯而易見的影響因素做人為的�(yán)格規(guī)�,使這些因素�(duì)�(jié)果的影響維持在一�(gè)恒定的水平是十分必要��
2.1試驗(yàn)儀器的影響
絕緣油介電強(qiáng)度測(cè)試儀器包括升壓裝置(手動(dòng)或自�(dòng))、油杯和電極、攪拌裝置(手動(dòng)或自�(dòng)�、數(shù)�(jù)輸出裝置(模擬儀表或�(shù)顯打印機(jī)�、計(jì)�(shí)裝置�,每一部分的異常都�(huì)使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生誤�,全自動(dòng)的儀器較�,在�(cè)定過(guò)程中基本上消除了�(rèn)為因素的影響�
2.1.1升壓裝置
升壓裝置的輸出電壓波形是否近似正弦波,輸出電壓是否與輸出顯示一直,�(duì)�(jié)果的�(zhǔn)確性有很大影響,不同的�(cè)試儀�,其升壓裝置的性能必須確保符合�(biāo)�(zhǔn)的規(guī)定。升壓裝置的此項(xiàng)性能�(yīng)由生�(chǎn)廠家在儀器的�(shè)�(jì)生產(chǎn)中予以保�,用戶可在選�(gòu)儀器時(shí)向生�(chǎn)廠家索要升壓裝置輸出電壓頻譜分析和輸出電壓峰值的檢測(cè)�(bào)��
2.1.2油杯和電�
電極的形狀不同,電極周圍空間的電場(chǎng)也截然不同,平板倒角形電極之間的電場(chǎng)可以大致看成是均勻電�(chǎng),而球形和球蓋形電極之間的電場(chǎng)為不均勻電場(chǎng),絕緣油在不同電�(chǎng)中的表現(xiàn)也完全不�。油杯的容量大小、電極浸入絕緣油的深淺都�(huì)給測(cè)定結(jié)果帶�(lái)影響,為此相�(guān)�(biāo)�(zhǔn)中都有明確的�(guī)定。實(shí)踐證明,電極的加工和裝配水平、油杯的形狀和材料等不同都會(huì)給測(cè)定結(jié)果帶�(lái)明顯的差��
2.2�(huán)境的影響
大氣中飄塵和水氣都不可避免地要浸入待�(cè)油樣�,從而使�(cè)定值偏�,因此標(biāo)�(zhǔn)中有油杯加防塵蓋和盡快完成測(cè)定的提法,有條件的話,應(yīng)盡可能在有空�(diào)和潔�、干燥的�(shí)�(yàn)室內(nèi)�(jìn)行測(cè)定,尤其是在我國(guó)南方潮濕多雨的季節(jié)和北方沙塵較大的季節(jié),防止環(huán)境條件對(duì)�(cè)定結(jié)果的影響�
3�(duì)試驗(yàn)�(jié)果的分析判斷
3.1試驗(yàn)�(shù)�(jù)的分散�
一�(gè)絕緣油樣6次擊穿電壓試�(yàn)的測(cè)定�,其分散性是較大的,根本原因在于擊穿瞬間兩�(gè)電極之間的電�(chǎng)分布狀�(tài)和絕緣油所含雜�(zhì)的分布狀�(tài)都是隨機(jī)�。數(shù)�(jù)處理�,不�6�(gè)�(shù)�(jù)的標(biāo)�(zhǔn)差S≥10kV(電極距�2.5mm)時(shí)重新取樣�(cè)定,這一提法值得推薦。較�(zhǔn)確地�(shuō),我們測(cè)得的擊穿電壓值只是說(shuō)明絕緣油在平均值附近發(fā)生電擊穿的概�,偏離此�(diǎn)較多的過(guò)高值和�(guò)低值出�(xiàn)電擊穿的概率較低,并不是�(shuō)該絕緣油在此�(diǎn)一定被擊穿。選擇擊穿電壓值較集中的范�,取不少�6�(gè)�(cè)定值的平均值作為測(cè)定結(jié)果是較為合理的,這樣更能較真�(shí)地反映絕緣油的平均被污染水平�
3.2試驗(yàn)�(shù)�(jù)的準(zhǔn)確�
得到�(zhǔn)確可靠的絕緣油擊穿電壓值,是擊穿電壓試�(yàn)的最終目�。若�(duì)試驗(yàn)�(jié)果產(chǎn)生懷疑,建議用下述辦法處理:
A� 檢驗(yàn)升壓裝置輸出電壓波形和幅�。此�(xiàng)工作一般生�(chǎn)廠家都已做了,在正常使用中發(fā)生變化的可能性不�,在使用中若�(méi)有發(fā)生明顯的損壞由此引起的誤差可能性很小�
B� 在測(cè)得介于合格與不合格之間時(shí),采用對(duì)比試�(yàn)的方法,�(yàn)證油杯和電極�(duì)�(jié)果的影響,即同時(shí)在不同的�(shí)�(yàn)�,用不同的電極和油杯�(cè)定同一油樣,在確保兩對(duì)電極間距離都是(2.5±0.1)mm的前提下,測(cè)定值較高的�(yīng)更接近于真�。這是�?yàn)橹挥须姌O間距離過(guò)大才�(huì)使絕緣油的擊穿電壓測(cè)定值的誤差為正誤差,其余各種影響因�,包括電極形狀、加工精度和表面狀�(tài),油杯的材料、形狀�,都�(huì)使測(cè)定值出�(xiàn)�(fù)誤差,即�(cè)得結(jié)果小于真��
4.文章�(jié)束語(yǔ)
綜上所�,由于影響擊穿電壓測(cè)定的因素較為�(fù)雜,人為做一些嚴(yán)格的�(guī)�,統(tǒng)一�(cè)定方�,繼這樣將可以大大提高我�(guó)絕緣油擊穿電壓測(cè)定的技�(shù)水平�
�(chǎn)品關(guān)鍵字:全自動(dòng)變壓器油擊穿電壓�(cè)試儀、變壓器油擊穿電壓測(cè)試儀、全自動(dòng)變壓器油�(cè)試儀
尊敬的客戶:
感謝您關(guān)注我們的�(chǎn)�,本公司除了有此�(chǎn)品介紹以�,還�
大電流發(fā)生器生產(chǎn)廠家�耐電壓測(cè)試儀�直流高壓�(fā)生器�直流電阻�(cè)試儀�真空濾油�(jī)生產(chǎn)廠家
等等的介�,您如果�(duì)我們的�(chǎn)品有興趣,歡迎來(lái)電咨�。謝�!