浅谈绝缘油的电气试验

浅谈绝缘油的电气试验

发表时间：2018-04-13T11:08:49.070Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：沈月涛

[导读] 摘要：随着我国经济的快速发展，对电气设备的要求也逐步提高。

（国网浙江杭州市萧山区供电有限公司浙江杭州 311202）

摘要：随着我国经济的快速发展，对电气设备的要求也逐步提高。在以往的现实生活中，电气设备由于各种因素的影响出现各种安全隐患，给人们的生活和人身安全造成威胁。绝缘油在各种因素的影响下其性能会逐渐变坏，所以必须要定期对绝缘油进行各项试验。本文简述了在绝缘油电气强度试验中，从试验取样，试验具体操作到结论确定试验环节中注意的事项，对绝缘油电气强度的试验工作进行总结与分析，探讨有关试验的方法与手段。

关键词：绝缘油；电气强度；试验

前言：绝缘油作为电气设备经常利用的绝缘介质，绝缘油的性能直接决定高压充油设备的运行，所以必须定期进行绝缘油的各项试验。绝缘油电气强度的试验可以有效的确保绝缘油作用与性能的展示发挥，因此绝缘油定期的试验具有重要意义。为了能使绝缘油性能良好以充分发挥作用，本文对试验准备工作、试验取样、试验方法总结如下。

1电力强度和绝缘油基本概念

绝缘油是充油电气设备中关键介质以及绝缘材料，在高压电气设备中应用比较广泛。绝缘油在电气设备运行过程中与设备相互应用与配合，促进电气设备的冷却，使设备得到可靠的电气绝缘。绝缘油在运行的过程中极容易受到自然界种种因素的影响而出现变质、变坏的情况，使绝缘油性能降低，因此在有绝缘油使用的电气设备中，必须定期的对绝缘油进行试验与检测，以确保绝缘油可以发挥出其原有的作用，从而确保电力设备的稳定运行。绝缘油进行电力强度的试验，包括对电气击穿强度和介质损失角的试验。电力强度试验也称击穿电压试验，实际上是测量绝缘油的瞬时击穿电压值的试验。击穿分为“电击穿”和“热击穿”。绝缘油在电场作用下引起的能量损耗称为绝缘油的介质损耗，介质损耗角又称介电相位角，反映电介质在交变电场作用下，电位移与电场强度的位相差。

2试验准备工作

试验时需要用到以下仪器和材料：油杯、电极、调压器、试验变压器、标准规、温度计和湿度计等仪器。其中电极一般为标准电极，即用不锈钢以及黄铜制成的厚度约为4毫米，直径约为25毫米的圆盘；油杯一般时容量为200毫升，直径至少为38毫米玻璃材质的；标准规的直径和厚度都是2.5毫米。油杯和取样瓶需要经过多重洗涤才能使用，试验电极也需要洗涤，电极需要采用四氧化碳、笨或者汽油等进行清洗，清洗后要烘干。要特别注意的是油杯和电极擦拭与擦拭取样瓶不同，油杯和电极不可使用棉纱擦，要用绸布擦。为防止试验结果有偏差和考虑到试验者安全问题电极的检查工作要仔细，检查将要使用的电极是否符合标准，电极若出现损坏切不可使用。样品如果不是现取，就必须等到油温和室温达到一致后才可以进行试验。青年员工或实习生对数据的分析能力不足，不知如何下结论，在做实验时会徘徊不前，经常询问经验丰富的实验者，往往会造成试验结果出错和影响试验效率，因此如试验人员中有青年员工或实习生要对其进行培训。

3.试验取样

取样是试验中很重要的一环，正确的取样技术和样品保存对保证试验结果准确性是相当重要的，因为取样时各种影响因素非常多。取样的规范操作：取样瓶一般要为磨口棕色玻璃瓶，且必须经过严格的处理，先用洗涤剂初步清洗，再用蒸馏水仔细清洗至不呈碱性及水从瓶均匀流下为止，洗后烘干并冷却，然后用磨口塞塞紧瓶口，在取样前不可打开，在正式取样时取样瓶至少洗三遍以上；取样前要用待取绝缘油冲洗取样瓶和阀门，阀门还需要用纱布或棉纱擦拭干净；取样分为从油桶里取样和直接从设备中取样，在设备直接取样时电气设备中的绝缘油必须在静止8小时以上才可以取样，在油桶中取样时，要用洗净烘干的玻璃管，用桶中的油洗涤管子两次，然后取样，注入瓶中；取样时取样瓶要正对阀门，在取样的过程中如遇设备和阀门连接处有污油和脏污，要及时清理掉；取样时取样人员禁止对着瓶口讲话，注意力必须高度集中，因为稍不注意灰尘和杂质就会落入取样瓶中。取样后要在取样瓶上贴上标签，内容需要包括气候、取样日期、编号、设备名称、油样名称、单位等。如试验不在取样处试验，则需要用磨口塞把取样瓶塞紧，防止脏物及水沾污瓶口，如需长途运输，需要用石蜡或火漆密封好，密封时为防止火漆、石油和绝缘油发生作用，火漆、石蜡和取样瓶瓶口不能接触。

4试验方法

试验时周围环境温度要控制在10～35℃，相对湿度<75%。若试验样品不是现取的，那么样品应置于室内几个小时直至样品温度接近室温，并且在倒出取样瓶之前将取样瓶静置一段时间，让绝缘油均匀混合。为避免环境因素对试验结果的影响以及面对无法改变的试验条件，可采取以下措施，室内放置温度计和湿度计监视温湿度，配置空调保证温度和湿度；试验时给油杯加装防尘盖；试验仪器旁边或仪器内放置干燥剂；试验仪器单独搁置，远离其它试验设备。在电气强度试验时，引入工频电压后，以每秒3kv的速度均匀提高电压到50kv，如果击穿时的电压在30kv到50kv之间，则可认为该电压就是击穿电压，若电压升至50 kV油仍不击穿，且在一分钟后还不击穿，就可认为次绝缘油已合格。在升高电压时应该注意，升压不能中断，尤其是出现不大的破裂声或者电压表指针有振动现象时，不可停止升压，因为此现象并不代表已击穿。为使击穿产生的游离碳和电极分离，击穿后要用洁净的玻璃棒在绝缘油中充分搅拌，并将电流限制在5毫安左右，静置5分钟。为使试验结果更接近平均值，应多次测量，取试验结果的平均值为最终的击穿电压。绝缘油除了要进行定期电气强度的测量，还要对介质损失角进行测定。介质损失角是一项反映高压电气设备绝缘性能的重要指标。绝缘材料的tanδ是测量介质损失角的主要内容，也是绝缘设计时必须注意的，绝缘材料的tanδ值过大或过小都会引起绝缘性能。影响绝缘材料的tanδ值的因素有很多，除了材料自身因素，还有外界因素，如空气相对湿度，材料的种类，接线方式也会影响tanδ。

5.试验中常见现象与预防措施

试验中，其火花放电电压的变化一般会出现这几种情况，向油杯中倒样品时带进了一些不干净的东西或试验前油杯洗涤不彻底等外界因素使第一次火花放电较低，因此需要进行多次测量取平均值；在多次测量过程中会出现火花放电电压值不断增加或者一直减小的情况，样品如果处理不彻底会导致潮气的出现，绝缘油在多次放电后，潮湿程度就不断降低，火花放电的电压值就越来越高；绝缘油在放电过程中会产生破坏绝缘油性能的游离带电粒子、气泡和碳屑量，使放电电压值减小，另外，如果没有对击穿后的绝缘油进行充分的搅拌，也会导致放电电压减小；出现放电电压值两头偏低中间高的现象属于正常现象。

结语：从试验结果可以看出，影响绝缘油击穿电压测定值的因素是多方面的，如试验操作、环境因素、样品中是否含有水分和杂质、人员经验因素的影响，要想将试验误差降到最小，就必须在试验过程中做好每一个环节，统一测定方法，也可以减少影响因素。总而言