絕緣油性能檢測(cè)概要課件

4.4絕緣油性能檢測(cè)

在高壓電氣設(shè)備中，絕緣油得到了廣泛的應(yīng)用。高壓電氣設(shè)備的主要部件均浸在絕緣油中，絕緣油還將填充到容器的各個(gè)部分，將設(shè)備中的空氣排除，起到絕緣和散熱的作用。

目前，我國使用較多的絕緣油就是變壓器油。除變壓器油外，還有多種絕緣油(液體絕緣材料)，如電容器油、硅油、十二烷基苯、電纜油、蓖麻油、二芳基乙烷(S油)等。4.4絕緣油性能檢測(cè)1

變壓器油的試驗(yàn)內(nèi)容很多，除電氣性能外，還有許多物理、化學(xué)性能的試驗(yàn)。其主要試驗(yàn)內(nèi)容有：電氣性能的試驗(yàn)：（1）電阻率的測(cè)量；（2）介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）的測(cè)量；（3）介電常數(shù)的測(cè)量；（4）電氣強(qiáng)度的試驗(yàn)。變壓器油的試驗(yàn)內(nèi)容很多，除電氣性能外，22.物理、化學(xué)性能的試驗(yàn)：（1）酸值試驗(yàn)；（2）凝固點(diǎn)試驗(yàn)；（3）閃火點(diǎn)試驗(yàn)；（4）粘度試驗(yàn)；（5）變壓器油的氣相色譜分析和液相色譜分析。4.4.1絕緣油的電氣試驗(yàn)4.4.2油中溶解氣體的氣相色譜分析4.4.3絕緣油的高效液相色譜分析返回2.物理、化學(xué)性能的試驗(yàn)：4.4.1絕緣油的電氣試驗(yàn)返回34.4.1絕緣油的電氣試驗(yàn)

圖4-15圓柱形三端電極1絕緣2高壓電極3測(cè)量電極4保護(hù)電極5溫度計(jì)孔介電常數(shù)的測(cè)量（ε）介質(zhì)損耗因數(shù)的測(cè)量（tanδ）

4.4.1絕緣油的電氣試驗(yàn)

圖4-15圓柱形三端電極4圖4-16平板型三端電極1測(cè)量電極2絕緣3保護(hù)電極4高壓電極5絕緣圖4-16平板型三端電極5電氣強(qiáng)度試驗(yàn)

電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是變壓器油的一項(xiàng)常規(guī)試驗(yàn)。它是用來闡明變壓器油被水分和其他懸浮物質(zhì)物理污染的程度。

電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法是：將變壓器油倒入專門設(shè)備油杯中，以一定速率上升的交流電壓加在油杯上，直至變壓器油擊穿，變壓器油擊穿時(shí)的電壓，即為此次變壓器油的擊穿電壓。電氣強(qiáng)度試驗(yàn)電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是變壓器油的一項(xiàng)常規(guī)6變壓器油電氣強(qiáng)度試驗(yàn)內(nèi)容

試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)電極-油杯試驗(yàn)過程：取油樣。應(yīng)用潔凈的容器從桶裝或聽裝容器的低部抽取油樣。將油樣慢慢倒入潔凈的油杯中。在將油倒入油杯中時(shí)，要盡最避免形成氣泡。在油杯的兩個(gè)電極上，施加50Hz交流電壓，按2kV/s的速度上升，直至變壓器油發(fā)生擊穿。

變壓器油電氣強(qiáng)度試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)裝置取油樣。應(yīng)用潔凈的容器從7絕緣油的電阻率

絕緣油的電阻率即體積電阻率，可看成在一個(gè)單位立方體積內(nèi)的體積電阻，用其電流強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)電流密度之商來度量。電阻率計(jì)算公式：

其中：K—空電極常數(shù)(4-19)

返回絕緣油的電阻率絕緣油的電阻率即體積84.4.2油中溶解氣體的氣相色譜分析

當(dāng)電器中存在局部過熱、電弧放電或某些內(nèi)部故障時(shí)絕緣油或固體絕緣材料會(huì)發(fā)生裂解，就會(huì)產(chǎn)生較大量的各種烴類氣體和、、等氣體，因而把這類氣體稱為故障特征氣體。

4.4.2油中溶解氣體的氣相色譜分析9

不同的絕緣物質(zhì)，不同性質(zhì)的故障，分解產(chǎn)生的氣體成分是不同的。因此，分析油中溶解氣體的成分、含量及其隨時(shí)間而增長的規(guī)律，就可以鑒別故障的性質(zhì)、程度及其發(fā)展情況。具體步驟為：先將油中溶解的氣體脫出，再送入氣相色譜儀，對(duì)不同氣體進(jìn)行分離和定量。1.

看特征氣體的組分和主次

不同的絕緣物質(zhì)，不同性質(zhì)的故障，分解產(chǎn)生的氣體10表4-1不同故障類型產(chǎn)生的氣體

、、、、、、、、、、、、、、、、、、、故障類型主要?dú)怏w組分次要?dú)怏w組分油過熱

油和紙過熱

油紙絕緣中局部放電油中火花放電油中電弧油和紙中電弧表4-1不同故障類型產(chǎn)生的氣體、、、、、、、、、、、、、、112.看特征氣體的含量

當(dāng)故障涉及到固體絕緣時(shí)，會(huì)引起和含量的明顯增長，但在考察這兩種氣體含量時(shí)更應(yīng)注意結(jié)合具體電器的結(jié)構(gòu)持點(diǎn)(如油保護(hù)方式)、運(yùn)行溫度、負(fù)荷情況、運(yùn)行歷史等情況加以綜合分析。突發(fā)性絕緣擊穿事故時(shí)，油中溶解氣體中、的含量不一定高，應(yīng)結(jié)合氣體繼電器中的氣體分析作判斷。

2.看特征氣體的含量當(dāng)故障涉及到固體絕緣時(shí)12絕對(duì)產(chǎn)氣速率:

表4-3變壓器和電抗器絕對(duì)產(chǎn)氣速率的注意值（mL/d）氣體組分開放式隔膜式氣體組分開放式隔膜式總烴612一氧化碳50100乙炔0.10.2二氧化碳100200氫510(4-20)

3.看特征氣體含量隨時(shí)間的增長率

絕對(duì)產(chǎn)氣速率:表4-3變壓器和電抗器絕對(duì)產(chǎn)氣速率的注意值13相對(duì)產(chǎn)氣速率:

三比值法取出、、、、這五種氣體含量，分別計(jì)算出/、／、／這三對(duì)比值，再將這三對(duì)比值按表4-4所列規(guī)則進(jìn)行編碼，再按表4-5所列規(guī)則來判斷故障的性質(zhì)。(4-21)

相對(duì)產(chǎn)氣速率:三比值法取出、、、14表4-5用三比值法判斷故障類型編碼組合故障類型判斷故障實(shí)例（參考）C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6001低溫過熱（低于150℃）絕緣導(dǎo)線過熱，注意CO、CO2含量以及CO/CO2值20低溫過熱(150~300℃)分接開關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動(dòng)或接頭焊接不良。渦流引起銅過熱，鐵芯漏磁局部短路和層間絕緣不良，鐵芯多點(diǎn)接地21中溫過熱(300~700℃)0，1，22高溫過熱（高于700℃）10局部放電高濕度、高含氣量引起油中低能量密度放電120，1，2過熱兼電弧放電線圈匝、層間短路，相間閃路，引線對(duì)箱殼放電，線圈熔斷，分接開關(guān)飛弧，固環(huán)流引起電弧，引線對(duì)其它接地體放電0，10，1，2電弧放電220，1，2過熱兼低能放電引線對(duì)電位未固定的部位之間連續(xù)火花放電，分接抽頭引線間油隙閃絡(luò)，不同電位之間油中火花放電，懸浮電位之間火花放電返回表4-5用三比值法判斷故障類型編碼組合故障類型判斷故障實(shí)例154.4.3絕緣油的高效液相色譜分析

高效液相色譜法是以液體作為流動(dòng)相的一種色譜分析法，它的基本概念及理論基礎(chǔ)與氣相色譜是一致的，但又有不同之處。與氣相色譜相比較，高效液相色譜同樣具有高靈敏、高效能和高速度的特點(diǎn)，但它的應(yīng)用范圍更加廣泛。

4.4.3絕緣油的高效液相色譜分析高效液相色譜法16

在充油電氣設(shè)備中，由于構(gòu)成固體絕緣的纖維質(zhì)材料的老化導(dǎo)致纖維素的分解而產(chǎn)生幾種化合物，如糠醛和呋喃衍生物，呋喃衍生物大部分被吸附在紙上，而小部分溶于油中。這些物質(zhì)的存在可以作為運(yùn)行設(shè)備固體絕緣老化程度的診斷依據(jù)，也可以作為對(duì)溶解氣體分析的補(bǔ)充。

在充油電氣設(shè)備中，由于構(gòu)成固體絕緣的纖17

糠醛化合物是纖維性絕緣材料絕緣裂化的特有產(chǎn)物，其來源具有唯一性、其濃度高低代表了變壓器老化的最佳指標(biāo)。變壓器在投運(yùn)初期，因不會(huì)涉及到絕緣油的處理問題，可以通過測(cè)量油中糠醛含量值作為判斷變壓器絕緣狀況的原始依據(jù)。

糠醛化合物是纖維性絕緣材料絕緣裂化的特有產(chǎn)物，18（本節(jié)完）返回小結(jié)在高壓電氣設(shè)備中，絕