绝缘油击穿电压试验的研究.pdf

第45卷第3期
変器
Vo145 No 3
2008年3月
IRANSIORMIER
2008
绝缘油击穿电压试验的研究
徐君,韩敏,张贤明,张慧
重庆工商大学环境与生物工程学院,重庆400067
摘要:利η第三代SY型使携式绝缘油耐压试验仪,测定了在不同温度、水分及机械杂质等条件下,绝缘油介电强度
的变化。
关键词:绝缘油;介电强度;击穿电压
中图分类号:TM406
文献标识码:B
文章编号:1001-8425(2008)03-0059-04
Research on Bre akdown Voltage Test of Ins ulation Oil
XU Jun, HAN Min, ZHANG Xian-ming, ZHANG Hui
( Chongq ing Technology Bus iness Univers ity, Chongq ing 400067, China
Abs tract: The die le ctric strengthes of insula tion oil under different tempera ture, mos is ture
and mechanical imp urities with the third generation portable SY withs tand voltage tester
are measured
Key words: Ins ula tion o1; Die le ctric strength; Breakdown voltage
2.1.1油品的抽取与准备
1)介电强度的测试对试样的轻微污染相当敏
击穿电压足考核绝缘油电气强度的一项重要感,试样很容易吸收水分,因此取样时要用清洁、干
指标,是衡量绝缘油在电气设备内部耐受电压能力燥的专用取样器,严格按GB/T4756-1984石油和液
的尺度。实质上,击穿电压反映的是油中是否存在体石油产品取样法(手工法)》的要求取样。对桶装
水分、杂质和导电微粒以及它们对绝缘油性能影响或听装的试样应从容器的底部抽取。
的严重程度。
(2)轻轻摇动盛有试样的容器,使油中的杂质
绝缘油的性质对充油电气设备至关重要。通
均匀分布而又不形成气泡。
对运行油品的试验分析,可在早期发现设备内部的
3)将试样慢慢倒入己准各好的油杯中,倒试样
潜在故障。运行油的变质往往是设备某一部分工.作时要避免气泡的形成(可借助清浩、千燥的玻璃棒)
不正常的信号,通过对几次油质试验指标的对比,操作应在防尘、干燥的场所进行,以免污染试样。
能够为规定的停机时间制定修理计划,有助于故障2.1.2油杯的准备
的准确判断和及时排除,以确保电气设备的安全和
(1)油杯在不使用时,应将它充满干燥的油,并
经济运行。
放于干燥防灰尘的清洁地方。
在不同的温度、水分及机械杂质等条件下,利
(2)油杯有一段时间未使用需重新使用时,应
用第三代SY型便携式绝缘油耐压试验仪来测定绝进行严格清洗。首先拆去并洗诤电极,再用千燥的
缘油的击穿电压。从而得出不同参数对绝缘油击穿新油洗涤,然后重新安装上电极,安装时避免用手
电压的影响,有助于故障的准确判断和及时排除,指与电极直接接触。
具有一定的实用意义
(3)在测定试样前,按上述规定用试样冲洗油
2试验前的准备和试验方法
杯(至少两次)。
2.1.3测量
219试煎的准备 Academic Joumal Electronic Publishing HC兼油△神中?。利用第代SX.型便式
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第45卷
绝缘油耐压试验仪,其电极间距离d-2.5mm。将搅拌
时间调到10s,停湍时间调到1min,然后测定油样的
击穿电压。
旧汕击穿
2.2试验方法
电压
新油山穿
因新绝缘油本身含水量较大,一般可达到
100LL以上,因此需将新绝缘油经过ZL-30AZ双
级真空滤油机过滤干燥。为测定新油与旧油在不同
温度/"C
温度梯度下的击穿电压,需对油样加热进行温度调
图1绝缘油击穿电压与温度曲线
,使油温控制在20℃~80℃,每10℃取一油样进行
Fig. I Curves of tcmpcraturc and breakdown volt
绝缘油耐压试验。在试验中为防止油杯与热油之间
age of insulation oi
的传热,避免油品温度下降给试验带来误差,需将
油杯事先预热。随着时间的变化,油温会略有下降,左右,当温度升高到70℃以上.时,其击穿电压有下
因此可适度缩短搅拌时间与停时间,从而减少试滑趋势。
验误差。
不含杂质并经千燥无水分的油,其介电强度主
为测定常温下(20℃)含水量不同的绝缘油的击要由油的中性粒子的游离性米決定,所以在一定电
穿电压,应将新绝缘油经过ZL-30AZ双级真空滤油场强度及温度下它的离子质量较大。若温度继续上
机进行过滤。GBn7595-2000运行中变压器油的质升(如超过70℃-80℃),则油的内分子状况就要起
量标准》中规定,在220V电压下绝缘油水分含量≤很大的变化,而黏度显著减小,由于电场作用使离子
15LL。用微水测定仪测定经过干燥后的新油,其击在油内毫不受阻拦地进行加速,从而扩大了离子游
穿电压为20kV。用经过干燥后的量筒准确量収绝缘离撞的可能性,使油发生击穿。如果油内含有水分
油1L倒入事先准备好的干燥油瓶中,再利用微量和杂质,则温度对于油的击穿电压的影响就不同于
注射器将20U、40L、60U、……、160L不等量的纯浄干燥的油品了。温度较低时,水分呈乳浊状悬溶
纯浄水注入油样,适度加热并利用搅拌器进行充分于油中,在电场作用下,发生极性排序现象。在电场
搅拌使油中水粒子均匀分布,并使油样中水的含量作用下的电子很容易沿着这种整齐排列的桥路,即
分别为40几L、60L/L、80以L、…、180几L。最相当于沿着乳浊体的体积电阻通过。所以温度较低
后利用绝缘油耐压试验仪,测定油样的击穿电压
时,其击穿电压值较小。当温度升高时,由于温度所
测定相同含水量,不同杂质下绝缘油的击穿电造成的黏度值的减小,使水分乳浊体的活性变大,借
压时,单纯通过板式滤油机或利用试验室中的抽滤助电场作用疏散于油的中性分子之中。出于此时温
机来去除杂质,都会少量去除油样中的水分,但因度所造成的黏度值还不是最小,所以疏散的水分子
本次试验主要分析杂质能否影响绝缘油的击穿电乳浊体在同一时间内参差不齐,借鼐度的作用就比
压,所以试验时,直接在油样中适量加入经干燥后较不易结成桥路。温度再继续升高,水分乳浊体的活
的杂质。测定不同温度梯度下,同一油样在加入杂性更大,其击穿电压也随温度上升而增加。当温度继
质前后的击穿电压变化情况。
续上升,致使油的黏度达到极小值时(如温度超过
70℃)、油的分子活性增加,水分乳浊体就很难借助
3试验结果和讨论
油的黏度阻力而逃脱电场的束纳,则又重新结成桥
3.1温度对击穿电压的影响
路,造成击穿。所以温度对含有水分的油的击穿电压
影响绝缘油介电强度大小的主要因素是温度、最大值的影响,比不含水分的油要低。
水分及杂质。特別是含有杂质及水分的油,温度对3.2水分对击穿电压的影响
介电强度的影响更为显著。绝