絕緣油擊穿電壓測定及注意事項

吳彥婷

摘要：為了更好地監測充油設備的狀態，絕緣油擊穿電壓試驗作為診斷設備絕緣性能的重要依據，能夠及時有效發現設備故障。

關鍵詞：絕緣油擊穿耐壓;油杯;電極;質量指標

1.前言

絕緣油在電力設備中應用廣泛，絕緣油擊穿耐壓是衡量絕緣油電氣性能的一個重要指標，用于判斷油中是否含有水分、雜質和導電微粒，是電力系統充油設備投運前、大修后及運行中，直觀反映設備狀態的重要依據。

2.方法原理與注意事項

絕緣油擊穿耐壓測試原理：將絕緣油裝入帶電極的油杯中，逐漸升高施加于絕緣油的電壓，當電壓達到一定數值時，油的電阻幾乎突然下降至零，即電流瞬間突增，并伴隨有火花或電弧的形式通過介質（油），此時通常稱為油被“擊穿”，油被擊穿的臨界電壓，稱為擊穿電壓，以千伏（kV）表示【2】。

測試時需注意：

a）環境應清潔、無干擾，防止灰塵、雜質進入油杯，溫度不低于5℃，相對濕度不大于80%，周圍應避開電磁場和機械振動。

b）儀器應接地良好，在更換油樣時應切斷電源，測試過程中禁止誤動高壓罩，以防高電壓傷人，試驗人員應站在絕緣墊上進行測試。

c）在裝樣操作時，避免用手觸及電極、油杯內部和試油，防止污染油樣。

d）試驗儀器未放置油樣，切勿升壓。

3.試驗要求

試驗儀器：目前試驗室大部分采用全自動油擊穿電壓測試儀。

儀器技術指標要求如下【3】：

a）升壓速度：2.0 kV/s±0.2 kV（或3.0 kV/s±0.2 kV）。

b）電壓表精度：不低于1.5級。

c）步進變壓器電壓增長值：試驗電壓平緩均勻，有變化且無過沖或瞬變，其電壓增長值（如由自耦變壓器產生的）不能超過預期擊穿電壓的2%。

d）短路電流：升壓變壓器及相關電路的短路電流在10 mA～25 mA。

e）斷開時間：達到試樣擊穿電流時，斷開電壓時間小于10ms。

f） 油杯：體積在300～500mL之間，應帶有蓋子，由絕緣材料制成，應透明，且對絕緣油及所用清洗劑具有化學惰性，油杯不使用時，應充滿干燥的油，并放于干燥防灰塵的清潔地方， 油杯長時間未使用，使用前，應用揮發性溶劑清洗。

g）電極：由磨光的銅、黃銅或不銹鋼材料制成，，電極軸心應水平，電極浸入試樣的深度應至少為40mm。電極任一部分離杯壁或攪拌器不小于12mm，電極間距為2.5mm±0.05mm。如圖1蘑菇形電極，圖2平板形電極。

h）極上電壓：近似正弦的波形，該峰值因數在√2±7%范圍內。

4. 試驗步驟

4.1檢查儀器

⑴檢查工作現場的工作條件（溫度不低于5℃，相對濕度不大于80%）。

⑵儀器電源插頭是否插好，外殼是否可靠接地。

⑶檢查油杯是否干凈，有無異物。（使用前應先將杯內攪拌子取出置于干凈過濾紙上，倒去油杯中的油。）

4.2電極檢查

用標準規插入兩個電極之間進行校準，如間距達不到要求，可調整電極，使電極夾緊標準規后距離為2.5mm±0.1mm。

4.3 試樣的準備。

為了使油中水分雜質等分布均勻，同時不形成氣泡，輕輕翻轉搖動盛有試樣的取樣瓶數次。

4.4油杯的清洗

向油杯內倒入少量試油，轉動油杯，直至將油杯的每一個角落都沖洗到，將油倒掉，重復操作將油杯洗滌2～3次。

4.5注油

讓油樣沿著杯壁，慢慢倒入已準備好的油杯，并用鑷子或磁吸棒取攪拌子輕放入杯中，真個過程應注意避免空氣泡的形成。將油杯輕放入儀器中，安放好，蓋好儀器高壓罩，準備試驗。

4.6 升壓

油樣試驗過程，第一次靜置時間：10分鐘，攪拌時間：1分鐘，啟動儀器，在電極間按2.0 kV/s士0.2 kV/s的速率緩慢加壓至試樣被擊穿，擊穿電壓為電路自動斷開時的最大電壓值;下一次升壓間隔時間：5分鐘，升壓速率：2.0 kV/s（國際電工委員會IEC165方法中規定），試驗次數：6，記錄6次數據，取6次平均值作為試驗結果。

4.7試驗結束

關閉試驗儀器電源，整理工作臺，擦凈油跡，將合格的油樣充滿油杯并加蓋后放干燥處保存。

5.數據分析

試驗結束后，參照表1對充油變壓器質量指標對數據進行分析，擊穿電壓低于運行油標準要求的，可判斷為絕緣較低，果斷采取措施以保證設備安全。

當運行中的變壓器油耐壓值低于質量指標時，可能存在油中水分含量過大、雜質顆粒污染、有油泥產生的情況，可以真空脫氣處理、精密過濾或再生處理，經處理后的油樣再進行試驗，直至數據合格。

參考文獻：

[1]電力設備交接和預防性試驗規程（試行）Q/FJG 10029.2-2004

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