大型电力变压器安装中绝缘油试验

大型电力变压器安装中绝缘油试验

中能建西北电建一公司景刚

陕西渭南华山大街31号714000

前言

变压器油是指用于变压器、电抗器、套管、油开关等充油电气设备中，起绝缘、冷却和灭弧作用的一类绝缘油品。我国变压器油的标准是仿制前苏联而制定的，其型号是按油的凝固点来分类，一般分为10号、25号、45号变压器油，凝固点分别不高于-10℃、-25℃、-45℃。变压器油型号的选择与变压器使用、安装地点有关。目前新疆克拉玛依是国内超高压变压器油唯一的生产商，其所生产的变压器油质量是很好的。

变压器油的主要作用分别是：绝缘作用、散热作用、消弧作用。变压器油具有比空气高得多的绝缘强度，绝缘材料浸在油中不仅可以提高绝缘强度，而且还可以免受潮气的侵蚀。变压器油的比热大，变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过油的上下对流，变压器所产生的热量就会通过变压器的散热器散出，降低变压器铁芯和绕组的温度，保证变压器的正常运行。在变压器的调压开关触头切换时会产生电弧，而由于变压器油导热性能好，且在电弧作用下能分解大量气体，产生较大的压力，从而提高了介质的灭弧性能。

关键词

绝缘油试验项目标准取样化验

正文

一、变压器油的试验项目、试验原因及标准

根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006中绝缘油的试验项目及标准的规定，变压器油的试验项目如下：

1.水溶性酸（pH值）：变压器油在氧化初级阶段一般易生成如甲酸、乙酸等低分子有机酸，因为这些酸的水溶性较好，当油中水溶性酸含量增加，pH值则降低，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。此项试验按照《运行中变压器油、汽轮机油水溶性酸测定法（比色法）》GB/T7598中的有关要求进行试验，其值根据规范要求应﹥5.4。

2.酸值（mgKOH/g）：变压器油中含酸性产物会使油的导电性增高，降低绝缘油的绝

缘性能，在运行温度较高时还会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。故加强酸值的监督，进行酸值的检测，根据油中酸值可以反映出油质的老化情况，对于采取正确的维护措施是很重要的。此项试验按照《运行中变压器油、汽轮机油酸值测定法（BTB法）》GB/T7599中的有关要求进行，其值根据规范要求应≤0.03mgKOH/g。

3.闪点（℃）：对于新充入设备及检修处理后的变压器油，测定闪点可防止或发现是否混入了轻质馏份的油品，从而保障设备的运行安全。闪点降低表示油中有挥发性可燃气体产生，这些往往是由于电气局部过热，电弧放电造成绝缘油在高温下热裂解而产生，通过闪点的测定可及时发现设备的故障。此项试验按照《石油产品闪点测定法（闭口杯法）》GB261中的有关要求进行，其值根据规范要求DB-10≥140℃、DB-25≥140℃、DB-45≥135℃。

4.水分（μL /L）：水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一，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。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。此项试验按照《运行中变压器油水分含量测定法（库仓法）》GB/T 7600或《运行中变压器油水分测定法（气相色谱法）》GB/T 7601中有关要求进行，110kV及以下电压等级水分含量≤20μL/L, 220kV～330kV电压等级水分含量≤15μL /L，500kV电压等级水分含量≤10μL /L，750kV电压等级水分含量≤8μL /L。

5.界面张力（mN/m）：油水之间界面张力的测定是检查油中含有因老化而产生的可溶性极性杂质的一种间接有效的方法。此项试验按照《石油产品油对水界面张力测定法（圆环法）》GB/T 6541中的有关要求进行试验，其值根据规范要求25℃时≥35 mN/m。

6.介质损耗因数tanδ（%）：介质损耗因数的测定是变压器油检验监督的常用手段，在检验中具有特殊意义，因为介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度很敏感。一般新油中所含的极性杂质少，介质损耗因数就很小，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、或混入其它杂质时，所产生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。其按照《液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的测量》GB/T 5654中的有关要求进行试验，根据标准要求90℃时，在注入电气设备前tanδ≤0.5%，在注入电气设备后tanδ≤0.7%。

7.击穿电压：变压器油的击穿电压是检验变压器油的耐受极限电应力情况，通常情况下，它主要取决于变压器油被污染的程度，当油中水分较高或含有杂质颗粒时，对击穿电压影响较大。其按照《绝缘油击穿电压测定法》GB/T 507或《电力系统油质试验方法绝

缘油介电强度测定法》DL/T429.9中的有关要求进行试验，该指标为平板电极测定值，其他电极可按《运行中变压器油质量标准》GB/T 7595及《绝缘油击穿电压测定法》GB/T 507中的有关要求进行试验。根据标准要求注入设备的新油不应低于：35kV及以下电压等级≥35kV；60kV～220kV时≥40kV；330kV时≥50kV；500kV时≥60kV；750kV时≥70kV，油样应取自被试设备。

8.体积电阻率（Ω.m）：变压器油中的水分、污染杂质和酸性产物均可使体积电阻率降低，体积电阻率与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。其按照《液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的测量》GB/T 5654或《绝缘油体积电阻率测定法》DL/T421中的有关要求进行试验。根据标准要求90℃时体积电阻率≥6×1010Ω.m。

9.油中含气量（%）（体积分数）：油中含气量是指以分子状态溶解在油中的气体所占油体积的百分含量，一般来说溶解的气体主要是空气，只要油中不存在占有一定几何位置的气泡，油中含气量的大小不影响油的绝缘强度。但气体含量较多时会带来绝缘强度的降低、加速绝缘老化、导致气体继电器动作。油中含气量的检测方法按《绝缘油中含气量测定真空差压法》DL/T 423或《绝缘油中含气量的测定方法（二氧化碳洗脱法）》DL/T 450中有关要求进行试验，根据标准要求330kV～500kV的变压器油的含气量≤1%。

10.油泥与沉淀物（%）（质量分数）：由于油泥在新油和老化油中的溶解度不同，当老化油中渗入新油中时油泥便会沉析出来，油泥的沉积会影响设备的散热性，同时还会对固体绝缘材料和金属造成严重的腐蚀，导致绝缘性能下降，危害性较大。油中油泥与沉淀物的检测方法按《石油产品和添加剂机械杂质测定法（重量法）》GB/T 511中的有关要求进行试验，根据标准要求变压器油中的油泥与沉淀物含量≤0.02%。

11.油中溶解气体组分含量色谱分析：主要项目是指氢H2、乙炔C2 H2和总烃含量，油中可燃气体一般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很危险的。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十分有效。本项试验项目按《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》GB/T 17623、《变压器油中溶解气体分析和判断导则》GB/T 7252及DL/T 722中的有关要求进行试验。各次测得的氢、乙炔、总烃含量应无明显差别，新装变压器油中的H2与烃类气体含量（μL/L）任一项不宜超过：总烃≤20、H2≤10、C2H2为0。