(完整版)变压器油的击穿电压
液体电绝缘介质及其击穿特性
绝缘油分类
1、矿物油。 矿物油是从石油中提炼精制旳液体绝缘材料。石油旳主要成份是烷烃、环 烷烃和芳香烃，这些组分旳电气性能和老化稳定性优良。应用最广泛旳矿 物油就是变压器油。
2、合成油。 由人工合成旳液体绝缘材料。因为矿物绝缘油是多种碳氢化合物旳混合物， 难以除净降低绝缘性能旳组分，且制取工艺复杂，易燃烧，耐热性低，因 而人们研究、开发了多种性能优良旳合成油。如有机硅油和十二烷基苯等。
❖1 变压器油
【学习任务】了解变压器油旳基本特征和用途， 熟悉变压器油旳运营要求。
▪ 表征绝缘材料性能旳几种基本电气参数：
▪ ε －介电常数 ---表征极化强弱 ▪ ρ －电阻率 ---表征导电性能 ▪ γ －电导率 ▪ tgδ －介质损耗角正切 ---表征介质损耗大小
▪ E0 －击穿场强 ---表征绝缘性能（耐电性能） ▪ U －耐受电压 ▪
影响液体电介质击穿电压旳原因
4、电压作用时间
油旳击穿电压与电压作用时间有关。因为油旳击穿需要一定旳时间，所以 油间隙击穿电压会随所加电压作用时间旳增长而下降。 当电压作用时间较长时，油中杂质有足够旳时间在间隙中形成“小桥”， 击穿电压下降。对一般不太脏旳油做一分钟击穿电压和长时间击穿电压旳试 验成果差不多. 所以做油耐压试验时，只做一分钟。
变压器油旳物理性质
5）油旳闪点：油加热时所发生旳蒸气与空气所形成旳混合物， 在火焰接近时而闪火，此时是以温度作为闪点。闪点是表征油 旳蒸发度，油旳闪点越低，其挥发性越高。挥发性越小越好或 者说闪点越高越好，新油原则应不低于135℃。
二、变压器油旳基本特征
变压器油旳化学性质
1）酸值：变压器油旳酸值是指油中有机酸旳数值，油旳中 和酸度是指氧化试验后来旳数值。酸度旳常用计量措施是中 和所需旳KOH旳质量（mg），用mgKOH／g表达。酸性大 旳油会腐蚀金属设备。当油中有水分时，腐蚀性质强，酸价 逐年增大，反应了油旳劣化。
高电压技术：3.3 固体电介质的击穿
（2）热击穿的理论分析
– 电介质发热曲线1,2,3对应于电压U 1＞U 2＞U 3 – 直线4表示固体介质中最高温度大于周围环境温度t0时,散
出的热量Q与介质中最高温度tm的关系 – 曲线1: 发热永远大于散热,介质温度t不断升高,在U1下最终
发生热击穿. – 曲线3:
t≤ta时,不发生热击穿,介质温度升高最终稳定到ta,ta称为稳 定热平衡点; t>tb时,类似曲线1,发生热击穿; t=tb时,发热=散热,介质温度不上升,但是一旦稍有扰动,温度 升高,则介质升温直至热击穿,tb称为不稳定热平衡点; ta<t<tb,不发生热击穿,介质温度最终将稳定在ta. – 曲线2与直线4相切,U2为临界击穿电压,tk为临界击穿温度.
发生碰撞电离，破坏了固体介质的晶格结构，使电导增 大而导致击穿。
（2）、电击穿理论的分类
➢以碰撞电离开始作为击穿判据。称这类理论为碰撞电离理 论，或称本征电击穿理论。 ➢以碰撞电离开始后，电子数倍增到一定数值，足以破坏电 介质结构作为击穿判据。称这类理论为雪崩击穿理论。
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• 本征击穿理论：在某一场强值内，电场作用下单位 时间内电子获得的能量和电子碰撞损失的能量平衡， 当场强增加到使平衡破坏时，碰撞电离过程便立即 发生
• 电子崩击穿理论：当上述平衡破坏后， 电子整体 上得到加速，与晶格产生碰撞电离，反复碰撞形成 电子崩，电场作用下给电子注入能量激增，导致介 质结构 破坏，称之为电子崩击穿理论
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（3）特点：
a.击穿场强高（5—15MV/cm）； b.电压作用时间短，作用时间越短，击穿电压越高， b.电介质发热不显著，击穿电压与环境温度无关； c.电场均匀程度对击穿电压有显著影响。
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• 表面漏电起痕与电蚀损
变压器油质的检测
变压器油质的检测1、油质检测的内容1）取样。
首先应保证取油样的器具必须清洁、干燥。
清洗方法要严格按取样方法标准中有关规定执行。
取样前要将储油容器的取样口认真擦洗干净，取样时，应利用初取样之油将器具冲洗一遍。
开始取样，要放掉采样死区的油，整个取样过程，要防止油样受外界污染，防止空气、水分侵入，油样要避光保存。
取样时，要排净取样器具内的残余空气，油样进入取样器时要防止产生气泡。
油样采集后应及时试验，若不能及时试验，油样要密封避光保存；油中溶解气体分析油样不得超过四天，水分测定油样不得超过十天。
容器内油面要留有一定的空隙，油受热有膨胀的余地。
在运送过程中，要防止油样摇幌。
2）外观检测。
用目测，将油样置于100mL量筒内，在20±5℃下观察，油样呈透明，无悬浮和机械杂质为合格；纯净的变压器油应是淡黄而略带微蓝色，清澈、透明、无可见的悬浮物和机械杂质等任何异物。
若油存在弥散状态水分时，将失去应有的透明度，颜色也会由黄变白。
油若老化，随着老化的程度不同，油逐渐变深、变暗。
逐渐失去透明，以致出现絮状物和油泥。
3）理化性能的检测⑴酸值与水溶性酸。
新油几乎不含酸性物质，其酸值常为0；PH值在6~7之间。
运行中的变压器油的酸值要求≤0.1;水溶性酸PH值要求≥4.2。
长期贮存的、特别是长期运行的变压器油，由于吸收了空气中的氧，并与之化合而产生各种有机酸和酚类以及胶状油泥，这些酸性物质会提高油的导电性，降低油的绝缘性能，在高温运行条件下还会促使纤维材料老化，缩短变压器的使用寿命。
⑵闪点。
闪点降低，表示油中有挥发性可燃物质产生，这些低分子碳氢化合物，是局部放电等故障造成过热，油在高温下裂解生成的。
测定油的闪点，还可发现油中是否混入轻质馏份的油品，预试规程中规定变压器油的闪点≥135℃。
但运中的油闪点已不作常规检验项目。
⑶水分。
变压器有一定的亲水性。
它会从空气中汲收水分，而油中水分含量是影响绝缘性能的重要因素。
变压器油的检测项目及意义
变压器油的检测项目及测试意义1、外观：检查运行油的外观，可以发现油中不溶性油泥、纤维和脏物存在。
在常规试验中，应有此项目的记载。
2、颜色：新变压器油一般是无色或淡黄色，运行中颜色会逐渐加深，但正常情况下这种变化趋势比较缓慢。
若油品颜色急剧加深，则应调查是否设备有过负荷现象或过热情况出现。
如其他有关特性试验项目均符合要求，可以继续运行，但应加强监视。
3、水分：水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。
变压器油和绝缘材料中含水量增加，直接导致绝缘性能下降并会促使油老化，影响设备运行的可靠性和使用寿命。
对水分进行严格的监督，是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目。
(推荐A1070微量水分测定仪)4、酸值：油中所含酸性产物会使油的导电性增高，降低油的绝缘性能，在运行温度较高时(如80℃以上)还会促使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀，缩短设备使用寿命。
由于油中酸值可反映出油质的老化情况，所以加强酸值的监督，对于采取正确的维护措施是很重要的。
(推荐A1040自动酸值测定仪)5、氧化安定性(可选)：变压器油的氧化安定性试验是评价其使用寿命的一种重要手段。
由于国产油氧化安定性较好，且又添加了抗氧化剂，所以通常只对新油进行此项目试验，但对于进口油，特别是不含抗氧化剂的油，除对新油进行试验外，在运行若干年后也应进行此项试验，以便采取适当的维护措施，延长使用寿命。
(A1101氧化安性测定仪)6、击穿电压：变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况，是一项非常重要的监督手段，通常情况下，它主要取决于被污染的程度，但当油中水分较高或含有杂质颗粒时，对击穿电压影响较大。
(A1160 绝缘油介电强度测定仪)7、介质损耗因数：介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。
新油中所含极性杂质少，所以介质损耗因数也甚微小，一般仅有0.01％～0.1％数量级；但由于氧化或过热而引起油质老化时，或混入其他杂质时，所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多，介质损耗因数也就会随之增加，在油的老化产物甚微，用化学方法尚不能察觉时，介质损耗因数就已能明显的分辨出来。
变压器试验标准数据
变压器油的标准：
变压器绝缘油的常规试验项目(物理－－化学性质的项目)
1》在20/40℃时℃比重不超过0.895(新油)。
2》在50℃时粘度(思格勒)不超过1.8(新油)。
3》闪光点(℃)不低于135(运行中的油不比新油降低5℃以上)。
4》凝固点(℃)不高于-25(在月平均最低气温不低于-10℃的地区，如无凝固点为-25℃的绝缘油时，允许使用凝固点为-10℃的油)。
5》机械混合物无。
6》游离碳无。
7》灰分不超过(%)0.005(运行中的油0.01)。
8》活性硫无。
9》酸价(KOH毫克/克油)不超过0.05(运行中的油0.4)。
10》钠试验的等级为2。
11》安定性：<1>氧化后的酸价不大于0.35。
<2>氧化后沉淀物含量(%)0.1。
12》电气绝缘强度(标准间隙的击穿电压)不低于(KV)：<1>用于35KV及以上的变压器(40)。
<2>用于6～35KV的变压器(30)。
<3>用于6KV以下的变压器(25)。
13》溶解于水的酸或殓无。
14》水分无。
15》在+5℃时的透明度(盛于试管内)透明。
16》tgδ和体积电阻(如果浸油后的变压器tgδ和C2/C50值增高则应进行测量)tgδ不超过(%)在20℃时为1(运行中为2)，在70℃时为4(运行中为7)，体积电阻(无规定值但应与最低值进行比较)。
参考资料：《简明实用电工手册》。
研究变压器油击穿电压实验问题
研究变压器油击穿电压实验问题发表时间：2018-06-25T16:17:29.043Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：孙军红邱世林[导读] 摘要：为了获得换流变压器中变压器油在极性反转电压下的击穿特性，使用一种三电极模型，在不同间隙和温度下，对变压器油隙进行了极性反转电压击穿实验研究。
(国网山东省电力公司莱州市供电公司山东莱州 261411) 摘要：为了获得换流变压器中变压器油在极性反转电压下的击穿特性，使用一种三电极模型，在不同间隙和温度下，对变压器油隙进行了极性反转电压击穿实验研究。
本文针对传统液体电导理论不能对实验结果进行解释的问题，提出一种离子运动模型，分析了反转电压下电流和电场变化，得到的电流和电场畸变引起击穿的特点与实验结果相一致，证明了该模型的正确性。
关键词：变压器；油击穿；电压实验；问题在交流电场下，变压器油纸绝缘电压一般按照电容分布；直流电压下，一般按照电阻分布。
在极性反转电压下，既有长时间的直流电压维持，又有极性反转的过程，因此，电压分布关系要相对复杂。
有必要对变压器绝缘在该电压下的击穿特性和击穿机理进行深入研究。
1实验方法1.1实验模型实验模型如图1所示，包括高压电极、低压电极、屏蔽电极和绝缘支撑。
高低压电极的直径为90mm，导角的半径为15 mm，高度为50mm。
屏蔽与低压电极间隙为2mm，高度为20mm避免了绝缘支架漏电流对电流测量的影响。
电流测量在低压电极与屏蔽之间通过屏蔽电缆引出来获得。
实验模型放置在一个绝缘筒油箱中，其中充满被实验的变压器油，高低压电极之间的油隙为试样。
1. 2实验装置实验装置如图2所示，包括正极性直流高压发生器、负极性直流高压发生器、保护电阻、烘箱、实验模型和微安表。
极性反转靠正负极性直流高压发生器之间的转换开关控制。
1. 3实验过程变压器油试品首先经过脱水、脱气处理，使含水量小于l0ppm，交流击穿电压大于60kV ，90℃时介质损耗小于0.4%，可以看成工程纯净变压器油。
电气试验14
电气试验141、受潮的变压器油其击穿电压与温度的关系为随温度增大而升高。
正确答案： B2、虽然电场不均匀,但还不能维持稳定的电晕放电,一旦达到自持,必然会导致整个间隙立即击穿的电场称为稍不均匀电场。
正确答案： A3、 IEC和我国国家标准规定,操作冲击电压波形的半峰值时间为T2=50μs,容许偏差+20%。
正确答案： B4、由于变压器油中杂质的聚集,“小桥”的形成需要一定时间,因此油间隙的击穿电压短时间内随电压作用时间的延长而升高。
正确答案： B5、固体电介质发生击穿后,经过一段时间绝缘性能可以重新恢复。
正确答案： B6、在均匀电场中,直流击穿电压与工频击穿电压的幅值接近相等。
正确答案： A7、具有永久性的偶极子的电介质称为极性电介质。
正确答案： A8、对于施加在间隙上的冲击电压,其击穿时的电压数值均相等。
正确答案： B9、 SF6气体具有优良的灭弧性能,其灭弧性能比空气强2.3~3倍。
正确答案： B10、在外电场的作用下,电介质的极化是由电子位移形成的称为离子式极化。
正确答案： B11、在套管法兰附近加大直径,主要目的是减小体积电容,提高沿面放电电压。
正确答案： A12、在不均匀电场中,直流击穿电压与工频击穿电压的幅值接近相等。
正确答案： B13、在电场作用下,变压器油的击穿过程可以用“小桥”理论来解释。
正确答案： A14、对均匀电场,气隙中各处电场强度相等。
正确答案： A15、通过手摇(或电动)直流发电机或交流发电机经倍压整流后输出直流电压作为电源的绝缘电阻表机型称为发电机型。
正确答案： A16、 ZC-7型绝缘电阻表由手摇小发电机和比率型磁电系测量机构两部分组成。
正确答案： A17、测量100-500V的电气设备绝缘电阻,应选用电压等级为500V、量程为100MΩ及以上的绝缘电阻表。
正确答案： A18、绝缘电阻的单位是安。
正确答案： B19、测量电气设备的绝缘电阻一般使用万用表。
正确答案： B20、绝缘电阻表用来测量电气设备的绝缘电阻。
最新变压器油标准
最新变压器油标准
（一）新变压器油技术要求
国产新变压器油应按GB 2536——90或SH 0040——91标准验收。
1.GB 2536——90新变压器油技术要求（见表3-1-3）（电压等级小于等于220KV）
量为无。
2）以新疆原油和大港原油生产的变压器油测定凝点和倾点时，允许用定性滤纸过滤。
倾点指标，根据生产和实际使用实际经与用户协商，可不受本标准限制。
3）氧化安定性为保证项目，每年至少测定一次。
4）击穿电压为保证项目，每年至少测定一次。
用户使用前必须进行过滤并重新测定。
5）测定击穿电压允许用定性滤纸过滤。
2.SH 0040-91超高压变压器新油技术要求（见表3-1-4）（电压等级大于等于330KV）
测定机械杂质含量为无。
2）以新疆原油和大港原油生产的超高压变压器油测定倾点和凝点时，允许用定性滤纸过滤。
3）氧化安定性为保证项目，每年至少测定一次。
4）测定击穿电压时允许用定性滤级过滤。
5）析气性为保证项目,每年至少测定一次。
变压器油的击穿电压
变压器油的击穿电压将电压施加于绝缘油时，随着电压增加，通过油的电流剧增，使之完全丧失所固有的绝缘性能而变成导体，这种现象称为绝缘油的击穿。
绝缘油发生击穿时的临界电压值，称为击穿电压，此时的电场强度，称为油的绝缘强度，表明绝缘油抵抗电场的能力。
击穿电压U （kV）和绝缘强度E （kV/cm的关系为E=U/d (2-26)式中d-电极间距离（cm）。
纯净绝缘油与通常含有杂质的绝缘油具有不同的击穿机理。
前者的击穿是由于游离所引起，可用气体电介质击穿的机理来解释，即在高电场强度下，油分子碰撞游离成正离子和电子，进而形成了电子崩。
电子崩向阳极发展，而积累的正电荷则聚集在阴极附近, 最后形成一个具有高电导的通道，导致绝缘油的击穿。
通常绝缘油总是或多或少含有杂质，在这种情况下，杂质是造成绝缘油击穿的主要原因。
油中水滴、纤维和其他机械杂质的介电系数£比油的要大得多（纤维的£ =7,水的£ =80,而变压器油的2.3）因此在电场作用下，杂质将被吸引到电场强度较大的区域，在电极间构成杂质“小桥”，从而使油的击穿强度降低。
如杂质足够多，则还能构成贯通电极间隙的“小桥”，流过较大的泄漏电流，使之强烈发热，并使油和水局部沸腾和气化，结果击穿就沿此“气桥”而发生。
F面分别分析影响绝缘油击穿电压的各主要因素。
（1）测量绝缘油击穿强度时采用的电极材料、电极形状和电极面积对油的绝缘强度有影响。
根据试验数据得知，在同样的试验条件下,不同电极材料测量的同种油样绝缘强度的排列顺序为尸6<黄铜<P bvCuvAlvAuvZ nvAg即采用铁电极测得值最低，而采用银电极的测得值最高。
若按金属的导热性排序，则可得到排列顺序为P b<Fe黄铜vZnvAl<Au<Cu<Ag可以看出，除个别例外，大体上绝缘强度是随电极金属导热性增加而提高的。
通常是用黄铜而不是用紫铜来制造电极，因为紫铜容易在表面上生成一层氧化膜；而在变压器中实际采用的材料却是纯铜（紫铜）而不是黄铜（铜锌合金）。
浅谈变压器油击穿电压的影响因素分析
浅谈变压器油击穿电压的影响因素分析作者：庞颖来源：《中国科技博览》2017年第23期[摘要]随着我国经济的发展和社会科技的进步，国民经济生产以及日常的生活都有了较大的变化，而这一切都与电力系统的发展与建设密不可分，这也给供电企业为广大电力用户提供安全稳定和可靠的电能带来了一定的压力。
众所周知在电力系统中最为主要的组成器件是电力变压器，目前在电力系统中运行最多的是油浸式变压器，变电压器油的电气性能，包括击穿电压和介质损耗因数等各项指标数据。
本文作者长期从事供电企业高压电气试验，对变压器油的击穿电压试验有自己独特的研究，结合自身工作实践，分析了影响变压器油击穿电压的众多因素，以及相应的解决对策，以供参考。
[关键词]变压器；绝缘油；击穿电压试验；影响因素分析中图分类号：R414 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0243-01前言变压器油在电力变压器的运行过程中主要是起到绝缘和冷却的作用，因此变压器油在电力变压器的运行过程中必须具有一定的电气绝缘强度。
为确保电力变压器能够安全可靠的运行，除对运行中的电力变压器油采取相应的保护措施来防止油的过早老化以外，还需要定期的取油样进行相应的试验，以此来了解电力变压器的油质在运行过程中的状态；另外对新安装的电力变压器，也应在新投入运行之前进行取油样试验。
电力变压器油的击穿电压试验是电力变压器众多油试验中非常重要的项目。
一、变压器油击穿电压试验概述从绝对理论中分析，不含水分和灰尘以及纤维等其他杂质的纯净变压器油，其击穿起始于个别油分子在电场中的极化和电离，相应的化学组成对变压器油击穿电压的影响并不大，并且不同牌号和不同产地的变压器绝缘油具有相同击穿电压数值，并且同一试样的平行试验结果其分散性不大，在电极距离为2.5mm时变压器油的击穿电压值可以达到200kV以上。
但是在变压器运行和新安装的实际应用中绝缘油却有着非常大的不同，普遍的现象是变压器油的含水量一般都是大于2mg/kg，且变压器绝缘油中长度大于5μm的杂质颗粒不会少于1-3千个/100ml。
变压器油的性能
变压器油的性能一．物理性能1．界面张力：界面张力是指油品与不相容的另一相（水）的界面上产生的张力。
界面张力对反应油质劣化产物和从固体绝缘材料中产生的可溶性极性杂质十分敏感，由在老化初期阶段，界面张力的变化是相当迅速的，到老化中期，其变化速度也降低，而油泥生成则明显增加。
因此，通过界面张力的大小，可以反应出新油的纯净程度和运行由的老化状况。
纯净变压器油与水的界面张力约为40~50mN m，而老化油与水的界面张力则较低，一般在25~35mN m左右，待油的界面张力降至19mN m以下时，油中就会有油泥析出2．闪点：闪点是变压器油使用中的重要的安全指标，它可鉴定油品发生火灾的危险性。
闪点降低表示油中有挥发性可燃气体产生，这些可燃气体往往是由于电气设备局部过热，电弧放电造成绝缘油在高温下裂解而产生的。
一般在不影响油的其他指标（黏度，密度）的情况下，闪点越高越好。
3．凝点（倾点）：凝点和倾点都是表征油品低温流动性的指标。
凝点是指液体油品在一定条件下，失去流动性的最高温度。
而倾点则是油品在一定条件下，能够流动的最低温度。
变压器油的低凝点与倾点对变压器油的应用具有非常重要的意。
如变压器凝点（倾点）低，则可在较低的环境温度下保持低黏度，而保证运行变压器内部的正常循环，确保绝缘和冷却效果。
其黏度随温度的下降而上升，直到成为半固体，此时油的冷却效果几乎为零，因此，对于在寒带运行的变压器来说，油品必须有较低的倾点。
4．黏度：油品的黏度对变压器的冷却效果有着密切的关系，黏度越低，油品的流动性越好，冷却效果也越好。
此外，低粘度有助于变压器油穿过窄油道，浸渍绝缘层，在绕组中充分循环。
5．密度：单位体积油品的质量成为油品的密度。
其单位为3kg cm，密度受温度影g cm或3响较大，因此使用时应注明温度。
我国统一规定，石油及其产品在20℃时的密度称为标准密度。
为了避免在寒冷的气候条件下，由于变压器油含水量较多而可能出现的浮水现象，变压器油的密度应不大于30.895g cm，通常情况下，变压器油的密度为30.8~0.9g cm。
变压器油样标准值
变压器油样标准值一、变压器油样简介变压器油样是变压器内部使用的一种液体，主要作用是绝缘、散热和保护变压器内部元件。
保持变压器油样的良好状态对于确保变压器的正常运行至关重要。
因此，对变压器油样进行定期检测和分析，能够预防潜在的运行风险。
二、标准值的意义和依据变压器油样的标准值，是指确保变压器安全运行的重要参数指标。
这些标准值主要依据国家或国际标准的行业规定来确定，例如电气绝缘性能、化学成分等。
保持变压器油样的标准值对于维护变压器正常运行至关重要，它可以帮助我们判断变压器的状态，预防潜在风险，并及时采取必要的维护措施。
三、常见检测项目与操作步骤对变压器油样的检测，通常包括以下几个重要项目：1.击穿电压：击穿电压是衡量变压器油样绝缘性能的重要指标。
实验操作步骤包括将油样均匀施加在电极之间，然后逐渐增加电压，直到油样被击穿。
2.介电强度：介电强度反映了变压器油样的绝缘性能。
实验操作步骤包括将油样置于电场中，并逐渐增加电压，观察油样是否被击穿。
3.绝缘性：绝缘性是判断变压器油样是否老化的重要指标。
实验操作步骤包括将油样置于高压电场下，观察其是否出现导电现象。
四、判断油样异常情况及处理措施当变压器油样检测结果出现异常时，需要采取及时的处理措施。
例如，当击穿电压过低时，可能存在绝缘不良的问题；当介电强度不足时，可能是变压器内部元件老化或损坏；当绝缘性出现问题时，可能是油样中存在杂质或者变压器内部存在故障。
对于这些异常情况，应及时采取必要的维护措施，如更换变压器油、清洗内部元件等。
五、跟踪监测与维护策略为了确保变压器油样始终保持在标准值范围内，需要定期进行跟踪监测。
这可以通过定期抽取油样进行检测和分析来实现。
一旦发现异常情况，应立即采取维护措施。
此外，还需要制定一套完善的维护策略，包括定期更换变压器油、清洗内部元件等，以确保变压器的正常运行。
六、案例分析以某电力公司为例，通过严格执行变压器油样的标准值规定，该公司成功预防了多次潜在的运行风险。
变压器油质量标准
变压器油质量标准根据我中心30多年来对变压器油的检测经验，并且结合国家对变压器油检测的相关规定以及机械工业油品检测行业相关规定，现对变压器油检测的质量标准作如下总结：性能简介1、外观：检查运行油的外观，可以发现油中不溶性油泥、纤维和脏物存在。
在常规试验中，应有此项目的记载。
2、颜色：新变压器油一般是无色或淡黄色，运行中颜色会逐渐加深，但正常情况下这种变化趋势比较缓慢。
若油品颜色急剧加深，则应调查是否设备有过负荷现象或过热情况出现。
如其他有关特性试验项目均符合要求，可以继续运行，但应加强监视。
3、水分：水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。
变压器油和绝缘材料中含水量增加，直接导致绝缘性能下降并会促使油老化，影响设备运行的可靠性和使用寿命。
对水分进行严格的监督，是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目。
4、酸值：油中所含酸性产物会使油的导电性增高，降低油的绝缘性能，在运行温度较高时(如80℃以上)还会促使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀，缩短设备使用寿命。
由于油中酸值可反映出油质的老化情况，所以加强酸值的监督，对于采取正确的维护措施是很重要的。
5、氧化安定性：变压器油的氧化安定性试验是评价其使用寿命的一种重要手段。
由于国产油氧化安定性较好，且又添加了抗氧化剂，所以通常只对新油进行此项目试验，但对于进口油，特别是不含抗氧化剂的油，除对新油进行试验外，在运行若干年后也应进行此项试验，以便采取适当的维护措施，延长使用寿命。
6、击穿电压：变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况，是一项非常重要的监督手段，通常情况下，它主要取决于被污染的程度，但当油中水分较高或含有杂质颗粒时，对击穿电压影响较大。
7、介质损耗因数：介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。
新油中所含极性杂质少，所以介质损耗因数也甚微小，一般仅有0.01%~0.1%数量级；但由于氧化或过热而引起油质老化时，或混入其他杂质时，所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多，介质损耗因数也就会随之增加，在油的老化产物甚微，用化学方法尚不能察觉时，介质损耗因数就已能明显的分辨出来。
(完整版)变压器油的击穿电压
变压器油的击穿电压将电压施加于绝缘油时，随着电压增加，通过油的电流剧增，使之完全丧失所固有的绝缘性能而变成导体，这种现象称为绝缘油的击穿。
绝缘油发生击穿时的临界电压值，称为击穿电压，此时的电场强度，称为油的绝缘强度，表明绝缘油抵抗电场的能力。
击穿电压U (kV) 和绝缘强度E (kV/cm)的关系为E=U/d (2-26)式中d-电极间距离(cm)。
纯净绝缘油与通常含有杂质的绝缘油具有不同的击穿机理。
前者的击穿是由于游离所引起，可用气体电介质击穿的机理来解释，即在高电场强度下，油分子碰撞游离成正离子和电子，进而形成了电子崩。
电子崩向阳极发展，而积累的正电荷则聚集在阴极附近，最后形成一个具有高电导的通道，导致绝缘油的击穿。
通常绝缘油总是或多或少含有杂质，在这种情况下，杂质是造成绝缘油击穿的主要原因。
油中水滴、纤维和其他机械杂质的介电系数ε比油的要大得多(纤维的ε =7，水的ε =80，而变压器油的ε≈ 2.3)，因此在电场作用下，杂质将被吸引到电场强度较大的区域，在电极间构成杂质“小桥”，从而使油的击穿强度降低。
如杂质足够多，则还能构成贯通电极间隙的“小桥” ，流过较大的泄漏电流，使之强烈发热，并使油和水局部沸腾和气化，结果击穿就沿此“气桥”而发生。
面分别分析影响绝缘油击穿电压的各主要因素。
（1）测量绝缘油击穿强度时采用的电极材料、电极形状和电极面积对油的绝缘强度有影响。
根据试验数据得知，在同样的试验条件下，不同电极材料测量的同种油样绝缘强度的排列顺序为Fe<黄铜<Pb<Cu<Al<Au<Zn<A，g即采用铁电极测得值最低，而采用银电极的测得值最高。
若按金属的导热性排序，则可得到排列顺序为Pb<Fe<黄铜<Zn<Al<Au<Cu<A。
g 可以看出，除个别例外，大体上绝缘强度是随电极金属导热性增加而提高的。
通常是用黄铜而不是用紫铜来制造电极，因为紫铜容易在表面上生成一层氧化膜；而在变压器中实际采用的材料却是纯铜（紫铜），而不是黄铜（铜锌合金）。
变压器油检测技术标准
变压器油检测技术标准变压器油检测项目（1）凝固点；（2）含水量；（3）界面张力；（4）酸值；（5）水溶性酸碱度；（6）击穿电压；（7）闪点；（8）体积电阻率；（9）介损（10）色谱分析（11）绝缘油中糠醛含量分析变压器油的检测项目及试验意义1、外观：检查运行油的外观，可以发现油中不溶性油泥、纤维和脏物存在。
在常规试验中，应有此项目的记载。
2、颜色：新变压器油一般是无色或淡黄色，运行中颜色会逐渐加深，但正常情况下这种变化趋势比较缓慢。
若油品颜色急剧加深，则应调查是否设备有过负荷现象或过热情况出现。
如其他有关特性试验项目均符合要求，可以继续运行，但应加强监视。
3、水分：水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。
变压器油和绝缘材料中含水量增加，直接导致绝缘性能下降并会促使油老化，影响设备运行的可靠性和使用寿命。
对水分进行严格的监督，是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目。
4、酸值：油中所含酸性产物会使油的导电性增高，降低油的绝缘性能，在运行温度较高时（如80℃以上）还会促使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀，缩短设备使用寿命。
由于油中酸值可反映出油质的老化情况，所以加强酸值的监督，对于采取正确的维护措施是很重要的。
5、氧化安定性：变压器油的氧化安定性试验是评价其使用寿命的一种重要手段。
由于国产油氧化安定性较好，且又添加了抗氧化剂，所以通常只对新油进行此项目试验，但对于进口油，特别是不含抗氧化剂的油，除对新油进行试验外，在运行若干年后也应进行此项试验，以便采取适当的维护措施，延长使用寿命。
6、击穿电压：变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况，是一项非常重要的监督手段，通常情况下，它主要取决于被污染的程度，但当油中水分较高或含有杂质颗粒时，对击穿电压影响较大。
7、介质损耗因数：介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。
新油中所含极性杂质少，所以介质损耗因数也甚微小，一般仅有0.01％～0.1％数量级；但由于氧化或过热而引起油质老化时，或混入其他杂质时，所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多，介质损耗因数也就会随之增加，在油的老化产物甚微，用化学方法尚不能察觉时，介质损耗因数就已能明显的分辨出来。
影响油品击穿电压的因素
影响油品击穿电压的因素变压器油作为充填于电气设备内部的一种绝缘介质，它必须具备良好的电气性能，才能充分发挥其应有的功能作用。
新油的主要电气性能包括：击穿电压，介质损耗因数，体积电阻率，析气性。
变压器油的介电强度或击穿电压是衡量它在电气设备内部能耐受电压的能力而不被破坏的尺度，是检验变压器油性能好坏的主要手段之一。
它实际上是测量绝缘油的瞬时击穿电压值。
纯净的绝缘油中总会有一些自由电子在外界的高能射线作用下游离出来，或在局部强电场作用下从阴极冷射出来。
这些电子在电场作用下产生撞击游离，最终会导致绝缘油击穿，由于这种击穿完全由电的作用造成，故称为“电击穿”。
工程上用的绝缘油总是不很纯净的，含有各种各样的杂质。
不纯净的绝缘油的击穿是由于杂质形成的“小桥”贯穿电极之间，而“小桥”的电导较大，使泄露电流增大，发热严重，游离过程增强，最后导致“小桥”通道游离击穿。
这一过程是与热过程紧密联系着，故称为“热击穿”。
干燥剂的油品具有相当高的击穿电压值，一般国产油的击穿电压值都在40kV以上，有的可达60kV 以上。
但当油品中含有游离水、溶解水分或固形物时，由于这些杂志都具有比油本身大的电导率和介电常数，它们在电场（电压）作用下会构成导电桥路，而降低油的击穿电压值。
此实验可以判断油中是否存在有水分、杂质和导电微粒，但它不能判断油品是否存在有酸性物质或油泥。
影响击穿电压的因素：（1）水分。
水分是影响击穿电压最灵敏的赃物。
因为水是一种极性分子，在电场力作用下，很容易被拉长，并沿着电场方向排列，从而在两极间形成导电“小桥”，使击穿电压剧降。
另外，击穿电压的大小不仅取决于含水量，还取决于水在油中所处的状态，通常乳化水对击穿电压影响最大，溶解水次之。
（2）油中含有微量的气泡，也会使击穿电压电压明显下降，因为油中存在气泡，则在较低电压下气泡便可游离，并在电场力作用下，在电极间形成导电“小桥”，使油被击穿，降低了油的击穿电压。
（3）温度对击穿电压的影响视油中杂质和水分的有无而不同。
变压器油检测技术标准
变压器油检测技术标准变压器油检测项目（1）凝固点；（2）含水量；（3）界面张力；（4）酸值；（5）水溶性酸碱度；（6）击穿电压；（7）闪点；（8）体积电阻率；（9）介损（10）色谱分析（11）绝缘油中糠醛含量分析变压器油的检测项目及试验意义1、外观：检查运行油的外观，可以发现油中不溶性油泥、纤维和脏物存在。
在常规试验中，应有此项目的记载。
2、颜色：新变压器油一般是无色或淡黄色，运行中颜色会逐渐加深，但正常情况下这种变化趋势比较缓慢。
若油品颜色急剧加深，则应调查是否设备有过负荷现象或过热情况出现。
如其他有关特性试验项目均符合要求，可以继续运行，但应加强监视。
34所以加5678、9510的故障。
同时对新充入设备及检修处理后的变压器油来说，测定闪点也可防止或发现是否混入了轻质馏份的油品，从而保障设备的安全运行。
11、油中气体组分含量：油中可燃气体一般都是由于设备的局部过热或放电分解而产生的。
产生可燃气体的原因如不及时查明和消除，对设备的安全运行是十分危险的。
因此采用气相色谱法测定油中气体组分，对于消除变压器的潜伏性故障是十分有效的。
该项目是变压器油运行监督中一项必不可少的检测内容12、水溶性酸：变压器油在氧化初级阶段一般易生成低分子有机酸，如甲酸、乙酸等，因为这些酸的水溶性较好，当油中水溶性酸含量增加（即pH值降低），油中又含有水时，会使固体绝缘材料和金属产生腐蚀，并降低电气设备的绝缘性能，缩短设备的使用寿命。
13、凝点：根据我国的气候条件，变压器油是按低温性能划分牌号。
如10、25、45三种牌号系指凝点分别为-10、-25、-45℃。
所以对新油的验收以及不同牌号油的混用，凝点的测定是必要的。
14、体积电阻率：变压器油的体积电阻率同介质损耗因数一样，可以判断变压器油的老化程度与污染程度。
油中的水分、污染杂质和酸性产物均可影响电阻率的降低。
变压器油、绝缘油介电强度测定方案
绝缘油介电强度测定方案本方法适用于验收20℃时粘度不大于50毫米2/秒的各种绝缘油。
例如: 变压器油、电容器油、电缆油等新油或使用过的油，但主要是用于新油。
介电强度并不是用来评定绝缘油质量的一个标准，而是一项常规试验。
它是用来阐明绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度以及打算注入设备前进行干操和过滤是否适宜。
本方案是参照采用国家标准GB/T 507-86 《绝缘油介电强度测定法》、GB/T 4756 《石油和液体石油产品取样法( 手工法)》、GB2536-90 《变压器油》制订的。
1 方法概要测定方法是将放在专门设备里的被测试样经受一个按一定速率连续升压的交变电场的作用直至油击穿。
测量值与所用的测量设备和采用的方法有很大关系。
2 仪器2.1 变压器2.1.1 试验电压是从交流(50Hz) 的低压电源供电的一个升压变压器得到的。
通过手调或自动控制装置逐渐增加初级线圈电压，经升压后的次级线圈电压施加于试验油杯的电极上。
该电压应是一近似正弦的波形，其峰值因数应在2U 士5 % 范围。
2.1.2 变压器和相配的装置应能在电压大于15千伏时产生一个20毫安的最小短路电流。
2.2 保护装置2.1.1 装置应良好接地。
2.1.2 进行试验时尽可能防止产生高频振荡.2.1.3 了保护设备和避免试油在击穿瞬间的分解，可与试验油杯申联一个电阻，以限制击穿电流。
2.1.4 高压变压器的初级电路上接一个断路器，这个断路器能在试样击穿后不超过0.02秒的时间内因试样的击穿电流作用而动作。
断路器接一个无电压释放线圈以保护设备。
2.3 电压调节电压调节可用下列设备之一来实现，电压调节最好采用自动升压系统，因为手动调节不易得到要求的匀速升压。
2.3.1 变比自耦变压器2.3.2 电阻分压器2.3.3 发电机磁场调节2.3.4 感应调节器2.4 试验电压的测量试验电压值是电压的有效值，即电压峰值除以2。
电压可以用峰值电压表或其他类型的测量电压表连接到试验变压器的愉入端或输出端来测量。
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变压器油的击穿电压
将电压施加于绝缘油时，随着电压增加，通过油的电流剧增，使之完全丧失所固有的绝缘性能而变成导体，这种现象称为绝缘油的击穿。
绝缘油发生击穿时的临界电压值，称为击穿电压，此时的电场强度，称为油的绝缘强度，表明绝缘油抵抗电场的能力。
击穿电压U (kV)和绝缘强度E (kV/cm)的关系为
E=U/d (2-26)
式中d-电极间距离(cm)。
纯净绝缘油与通常含有杂质的绝缘油具有不同的击穿机理。
前者的击穿是由于游离所引起，可用气体电介质击穿的机理来解释，即在高电场强度下，油分子碰撞游离成正离子和电子，进而形成了电子崩。
电子崩向阳极发展，而积累的正电荷则聚集在阴极附近，最后形成一个具有高电导的通道，导致绝缘油的击穿。
通常绝缘油总是或多或少含有杂质，在这种情况下，杂质是造成绝缘油击穿的主要原因。
油中水滴、纤维和其他机械杂质的介电系数ε比油的要大得多（纤维的ε=7，水的ε=80，而变压器油的ε≈2.3），因此在电场作用下，杂质将被吸引到电场强度较大的区域，在电极间构成杂质“小桥”，从而使油的击穿强度降低。
如杂质足够多，则还能构成贯通电极间隙的“小桥”，流过较大的泄漏电流，使之强烈发热，并使油和水局部沸腾和气化，结果击穿就沿此“气桥”而发生。
下面分别分析影响绝缘油击穿电压的各主要因素。
(1)测量绝缘油击穿强度时采用的电极材料、电极形状和电极面积对油的绝缘强度有影响。
根据试验数据得知，在同样的试验条件下，不同电极材料测量的同种油样绝缘强度的排列顺序为Fe<黄铜<Pb<Cu<Al<Au<Zn<Ag，即采用铁电极测得值最低，而采用银电极的测得值最高。
若按金属的导热性排序，则可得到排列顺序为Pb<Fe<黄铜<Zn<Al<Au<Cu<Ag。
可以看出，除个别例外，大体上绝缘强度是随电极金属导热性增加而提高的。
通常是用黄铜而不是用紫铜来制造电极，因为紫铜容易在表面上生成一层氧化膜；而在变压器中实际采用的材料却是纯铜（紫铜），而不是黄铜（铜锌合金）。
研究这两种材料制造的标准电极测得的变压器油绝缘强度如表2-24所示。
可以看出，纯铜电极的测得值比黄铜电极的测得值高，二者相差不超过10%～15%。
因此可以说，采用黄铜电极比用纯铜电极的试验条件更严格。
表2-24 电极材料对油绝缘强度的影响
此外，电极形状、电极尺寸、电极之间的距离以及油杯的形状和容量都对击穿电压有影响。
研究表明，球形电极对油质最敏感；其次是平板式电极；而一种所谓“台阶式塔形电极”，由于建立起的电场极不均匀，所以几乎看不出油质污染对绝缘强度的影响。
圆盘电极边缘若不是圆弧而是存在
尖锐的棱角，则对绝缘强度有很大影响，这是由于油中极性杂质将被吸引到这些局部高场强的地方，从而减轻了油的不均匀性。
因此，电极边缘有棱角时，受潮油的绝缘强度总是比均匀电场时偏高。
当电极之间的距离足够小时，油的绝缘强度随电极面积的增加而减小，但是当电极间距离大于1mm时，这种依赖关系就不存在了。
电极间距离对油绝缘强度的影响如图2-43和图2-44所示。
电极间距离、电极形状和尺寸的影响实际上是电场均匀性的影响，因此电极和油杯的设计要保证电场的均匀性和油中杂质的均匀分布，而在油第一次击穿后所产生的残炭要有足够自净时间，不致影响同一油样后来的击穿电压测量。
(2)施加电压的频率和加压速度都对油的绝缘强度有影响。
表2-25列出了频率对油绝缘强度的影响。
随着油纯度的提高，其绝缘强度和频率之间的依赖关系逐渐减弱。
表2-25 频率对油绝缘强度的影响
随着施加电压的速度减缓，由于在电极之间的空间内吸引了大量的低沸点杂质，所以油的绝缘强度会有所降低。
各国采用的电极形式、尺寸和电极间距离有所不同，规定的升压速度也有区别。
在我国GB/T 507-2002《绝缘油击穿电压测定法》中对此有明确规定。
(3)油的绝缘强度和温度的关系取决于油的纯净程度。
充分干燥并脱气的油，在20～120℃温度范围内，油的绝缘强度几乎没有变化。
当油中含有水分时，则油的绝缘强度随温度的升高而增加，并在60～80℃达到最大值。
当温度继续升高时，油绝缘强度有所降低，如图2-45所示。
对此的解释是：随着温度升高，油中水分因蒸发而减少会全部或部分由悬浮态转变为溶解态，故绝缘强度增高。
当达到最大值后继续升高温度，油中水分和油的轻质成分气化形成气泡使绝缘强度降低。
1干燥的油；2-油+0. 01%水分（加热过程中测得的曲线）；3-油
+0.01%水分（在冷却过程中测得的曲线）；4-油+0.05%水分（加热过程中测得的曲线）；5-油+0.1%水分（在加热过程中测得的曲线）
图2-45 油的绝缘强度与温度的关系
(4)水分对油的绝缘强度有重要影响。
油是否易受潮与其化学成分和油中极性杂质的存在有关。
使油绝缘强度降低的主要原因是悬浊态水，分子溶解态水对油绝缘强度的影响要小得多。
油中水分对绝缘强度的影响如图2-46所示。
图2-46 在标准油杯中变压器油的工频击穿电压Ub和含水量的关系
(5)机械杂质（纤维等）和极性杂质对油绝缘强度存在影响。
由图2-47可知，各种油的绝缘强度随着受潮时间的延长而降低是很明显的。
纤维在吸潮后更容易在高场强下形成“小桥”，导致绝缘强度降低。
颗粒含量对油绝缘强度及含水量关系的影响，如图2-48所示。
图2-47空气湿度为98%时几种受潮油绝缘强度与受潮时间的关系
图2-48油的绝缘强度（击穿电压Uh）与含水量和悬浮颗粒含量的关系1-纯油；2-含1. 76mg炭；3-含0.21mg纤维；4-含1.12mg纤维极性物质对油的电导率和绝缘强度的影响取决于它们在油中的存在状态，大致具有如表2-26所示的规律。
表2-26 极性物质对油的电导率和绝缘强度的影响
(6)溶解气体对绝缘强度有很大影响，如表2-27所示。
湿度不同的空气对油绝缘强度的影响如表2-28所示。
未经深度脱气的绝缘油通常含有气泡，它会显著降低油的绝缘强度。
油中生成气泡的可能原因将在3.6节中阐述。
表2-27 溶解气体对油绝缘强度的影响
表2-28 湿度不同的空气对油绝缘强度的影响。