绝缘油性能检测概要

表4-5 用三比值法判断故障类型
编码组合 C2H2/C2H4 CH4/H2 0 2 0 2 0，1，2 C2H4/C2H6 1 0 1 2 故障类型判断 低温过热（低于 150℃） 低温过热 (150~300℃) 中温过热(300~700 ℃) 高温过热（高于 700℃） 分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头 焊接不良。涡流引起铜过热，铁芯漏磁局部短 路和层间绝缘不良，铁芯多点接地 故障实例（参考） 绝缘导线过热，注意CO、CO2含量以及 CO/CO2值
在充油电气设备中，由于构成固体绝缘的 纤维质材料的老化导致纤维素的分解而产生几 种化合物，如糠醛和呋喃衍生物，呋喃衍生物
绝缘油的电阻率 绝缘油的电阻率即体积电阻率，可看成在一
个单位立方体积内的体积电阻，用其电流强度与 稳态电流密度之商来度量。 电阻率计算公式： KR
(m)
K—空电极常数 其中：
K 0.113Ca
(4-19)
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4.4.2 油中溶解气体的气相色谱分析
当电器中存在局部过热、电弧放电或某些内 部故障时绝缘油或固体绝缘材料会发生裂解，就 会产生较大量的各种烃类气体和H 2 、 、 CO CO2 等气 体，因而把这类气体称为故障特征气体。
(4-20)
Ci2 Ci1 1 100 相对产气速率: i C t i1
(4-21)
C2 H 4、 C2 H 6 这五种 C2 H 2 CH4、 三比值法取出 H 2、 、
气体含量，分别计算出 C2 H 2 /C2 H 4 、 ／H 2 、 C2 H 4 CH4 ／ C2 H 6 这三对比值，再将这三对比值按表4-4所列 规则进行编码，再按表4-5所列规则来判断故障 的性质。
故障类型 主要气体组分
、
次要气体组分
油过热
CH 4
C2 H 4
H 2 C2 H 4
H2
C2 H C2 H 2 C2 H 4 6 CO
油和纸过热
CH4
C2 H 4
CO CO2
H 2 C2 H 4 CO H 2 C2 H 4 CO H2 H2
油纸绝缘中局部放电
H2
2
油中火花放电
油中电弧
C2 H 2
C2 H 2
变压器油的试验内容很多，除电气性 能外，还有许多物理、化学性能的试验。 其主要试验内容有： 1.电气性能的试验：
（1）电阻率的测量；
（2）介质损耗因数（tanδ）的测量； （3）介电常数的测量； （4）电气强度的试验。
2. 物理、化学性能的试验： （1）酸值试验；
（2）凝固点试验； （3）闪火点试验； （4）粘度试验； （5）变压器油的气相色谱分析和液相色谱分析。 4.4.1 绝缘油的电气试验 4.4.2 油中溶解气体的气相色谱分析 4.4.3 绝缘油的高效液相色谱分析
3. 看特征气体含量随时间的增长率
Ci2 Ci1 G 绝对产气速率: a t
表4-3 变压器和电抗器绝对产气速率的注意值（mL/d） 气体组分 总烃 乙炔 氢 开放式 6 0.1 5 隔膜式 12 0.2 10 气体组分 一氧化碳 二氧化碳 开放式 50 100 隔膜式 100 200
4.4 绝缘油性能检测
在高压电气设备中，绝缘油得到了广泛的 应用。高压电气设备的主要部件均浸在绝缘油 中，绝缘油还将填充到容器的各个部分，将设 备中的空气排除，起到绝缘和散热的作用。
目前，我国使用较多的绝缘油就是变压器 油。除变压器油外，还有多种绝缘油(液体绝缘 材料)，如电容器油、硅油、十二烷基苯、电缆 油、蓖麻油、二芳基乙烷(S油)等。
0，1
0，1，2
电弧放电
2
2
0，1，2
过热兼低能放电
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4.4.3 绝缘油的高效液相色谱分析
高效液相色谱法是以液体作为流动相的一种
色谱分析法，它的基本概念及理论基础与气相色 谱是一致的，但又有不同之处。 与气相色谱相比较，高效液相色谱同样具有 高灵敏、高效能和高速度的特点，但它的应用范 围更加广泛。
1
2 1
0
0，1，2
局部放电
过热兼电弧放电
高湿度、高含气量引起油中低能量密度放电
线圈匝、层间短路，相间闪路，引线对箱壳放 电，线圈熔断，分接开关飞弧，固环流引起电 弧，引线对其它接地体放电 引线对电位未固定的部位之间连续火花放电， 分接抽头引线间油隙闪络，不同电位之间油中 火花放电，悬浮电位之间火花放电
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不同的绝缘物质，不同性质的故障，分解产 生的气体成分是不同的。因此，分析油中溶解气 体的成分、含量及其随时间而增长的规律，就可 以鉴别故障的性质、程度及其发展情况。具体步 骤为：先将油中溶解的气体脱出，再送入气相色 谱仪，对不同气体进行分离和定量。 1. 看特征气体的组分和主次
表4-1不同故障类型产生的气体
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4.4.1 绝缘油的电气试验 介电常数的测量（ε） 介质损耗因数的测量 （tanδ）
图4-15 圆柱形三端电极 1绝缘 2高压电极 3测量电极 4保护电极 5温度计孔
1测量电极
图4-16 平板型三端电极 2绝缘 3保护电极 5绝缘
4高压电极
电气强度试验是变压器油的一项常规试验。 它是用来阐明变压器油被水分和其他悬浮物质物 理污染的程度。 电气强度试验方法是：将变压器油倒入专门 设备油杯中，以一定速率上升的交流电压加在油 杯上，直至变压器油击穿，变压器油击穿时的电 压，即为此次变压器油的击穿电压。
CH4 C2 H 4 C2 H 6
油和纸中电弧
CO
CO2
CH4 C2 H 4 C2 H 6
2. 看特征气体的含量
当故障涉及到固体绝缘时，会引起CO和CO2 含
量的明显增长，但在考察这两种气体含量时更应注
意结合具体电器的结构持点(如油保护方式)、运行
温度、负荷情况、运行历史等情况加以综合分析。
突发性绝缘击穿事故时，油中溶解气体中 CO、 CO2 的含量不一定高，应结合气体继电器中的气体分析 作判断。
电气强度试验
变压器油电气强度试验内容


试验装置 试验电极-油杯 试验过程：
1.取油样。应用洁净的容器从桶装或听装容器的低 部抽取油样。 2.将油样慢慢倒入洁净的油杯中。在将油倒入油杯 中时，要尽最避免形成气泡。 3.在油杯的两个电极上，施加50Hz交流电压，按 2kV/s的速度上升，直至变压器油发生击穿。