绝缘油电气强度试验分析

绝缘油电气强度试验分析

(国网江苏省电力公司南通供电公司江苏南通226001)

摘要:电气设备中运用绝缘油能提升电气设备的安全性与稳定性,使电气设备能够正常运行,尤其是在变压器、电容器、充油电缆、油开关等固体绝缘部位的施工,能够有效增强电气设备的绝缘性能,延长电气设备寿命。为此,本文笔者以绝缘油电气强度试验进行了分析,以此了解绝缘油在电气设备中的影响因素与存在价值。

关键词:绝缘油;电气设备;强度试验

将绝缘油运用到电气设备中能够提升电气设备的安全性与稳定性,延长电气设备施工寿命。然而,绝缘油受高温、氧气、强电场、杂质的影响较大,导致绝缘油老化,降低电气设备的安全性与稳定性。通过试验分析绝缘油电气强度的影响因素与注意事项。

一、取样方法

开展绝缘油电气强度试验时,需要严格控制取样过程,保证所获得绝缘油的样本具有代表性、真实性与科学性,防止绝缘油中掺杂灰尘和水分。其具体取样方法如下:

其一,盛样本油的容器通常选用磨口处为无色的玻璃瓶。取样前需用肥皂液、汽油或者是其它类除油物质对样本容器进行清洗,然后利用清水对其进行冲洗,保证样本容器内部PH子小于等于7,且清水能够均匀从容器口流出为止,最后利用蒸馏水对容器进行数次清洗,并将其放入温度为105摄氏度的烤箱中进行烘干,等容器冷却后,用瓶塞将其塞紧,直到取样时方可将瓶塞打开。

其二,进行取油时,需保证储油设备中的绝缘油静止8小时以上。

其三,从油开关、变压器或者是其它类充油设备中进行取油时,需在油箱的下方放置油阀,然后对其进行取样。开展取样工作前,应将放油门进行清洁,保证放油门出干净无污,然后从中放出2千克的绝缘油。清洗油孔后,再对取样容器进行冲洗两次,方可将所取出的样本绝缘油注入容器品。塞紧瓶口。保证所取油量符合试验需求。

其四,若从绝缘油油桶中取样时,应选用玻璃管对其进行取样,在取样前应先将玻璃管进行二次清洗并烘干。

其五,若不在取油处进行试验,应选用磨口塞将取样容器的瓶口进行塞紧,并用布或者是纸巾将其擦拭干净,用绳子将其扎紧,避免杂物或者是水对其造成污染。需要进行长距离运输的样品油,需用纸或者布将其整理干净,然后用火漆或者是石蜡将其进行密封,切记火漆与石蜡均不可与瓶口发生接触,防止火漆与石蜡同绝缘油发生化学反应。最后在样品容器上注明样品油的名称、取样日期、取样人、样品来源等信息。

本文将以从变压器中所取出的绝缘油为例,进行试验分析。

二、绝缘油的试验

因绝缘油在运输过程中受电场、温度、氧气、湿度等因素的影响,导致绝缘油性能不断发生变化,此变化能够通过气体量、微水含量、色谱等形式表现出来。

(一)含气量分析

变压器中所含的绝缘油具有含气量、色谱、颗粒度、外观等物理特性,是从石油中所分离出来的一种矿物油,其化学成分包含多种烷烃、芳香族不饱和烃、环烃族饱和烃等。若变压器内部的绝缘油发生老化或者是变质,内部化学物质会发生分解反应,释放出少量的气体,例如氢气、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等。且变压器绝缘油受温度影响较大,随着温度的升高,气体释放量逐渐增加,导致绝缘油发生变质,使绝缘油失去稳定性与安全性,引发变压器故障。故,能够利用检测仪对绝缘油中各类气体含量进行检测,对绝缘油性能进行检测。

(二)微水含量分析

通常把1000ppm低含水量成为“微量水分”,经试验得知“微水含量”对绝缘油影响较大,杂质、水分和温度是影响绝缘油电强度的基本因素,在水中主要由三种形式存在:沉积水、悬浮水喝溶解水。其中溶解水可以提升绝缘油的酸度,影响绝缘油的氧化稳定性,导致绝缘油发生老化或者是编制。绝缘油微水检测一般是使用库伦法对其进行检测,能够精确检验出绝缘油的污染程度。伴随着我国电网系统建设逐渐朝着智能化、一体化、自动化水平发展,在线微水监测水平利益提升,如介电常数法、谐振腔微扰法、红外光谱法等应用越来越广泛。

(三)色谱分析

“色谱分析技术”是利用一起对变压器绝缘油中所含的溶解气体进行检测,以此分析变压器内部是否存在安全隐患。“色谱分析”是利用仪器对烃类气体产生速率进行检测,分析绝缘油样品中溶解气体的成本与含量。局部或者是电弧过热会使变压器产生故障,利用色谱分析法,对变压器内部温度与气体成分进行探测,寻找变压器内部绝缘油所存在的隐患问题。此种办法精准、快速、用量少,准确率极高。

三、绝缘油电气强度试验

对所采集的样本绝缘油进行试验,其基本操作如下:第一步,确保试验前所选取的样本绝缘油温度与室温相接近,将样品油倒入准备好的试验容器中,颠倒数次,使样品油能够均匀混合,确保没有产生气泡。试验室的温度通常在15摄氏度到30摄氏度之间,相对湿度小于75%。绝缘油电气强度试验通常是在试验室中开展,确保试验样品温度与试验室内部温度相吻合。利用玻璃棒,将样品油沿着玻璃棒缓缓注入容器中,然后将其静置10到15分钟左右,再将试验容器倾倒,当样品油中有气泡产生,方可进行试验。第二步,回路闭合,将电源接通,对其实施升压试验。缓慢升高电压,直到电压强度达到变压器绝缘油电介质的击穿强度,直到电解质出现电火花为止,及时记录绝缘油击穿瞬间电压数值。将标准电压施加在试验容器的两极之间,并将升压速率控制在3000V/s,确保击穿电流小于4毫安。升压速度对击穿电压值影响较大,若升压速度太快,击穿电压值会随之升高;若升压速度较慢,击穿电压值会素质降低。若击穿电流较大,会导致绝缘油电气防电后碳元素会发生沉积,降低绝缘油的绝缘性能。第三步,试验样品进行6次升压试验,将6次数据中的平均值作为绝缘油气体强度试验的最终结果。在试验过程应及时对试验容器和电极表进行清理,且每次击穿过后应利用不锈钢棒、玻璃棒对其均匀搅拌,等其静止后才能够进行后续试验。停止使用时期应将试验容器和电极中盛满新油,以此更好地保护电极和试验容器。第四步,将试验的最高电压控制为50kV,若试验结果达到绝缘油电气强度的最高电压时,样品绝缘油并没有出现任何击穿现象,说明被测绝缘油为合格产品。

四、结论

综上所述,绝缘油受高温、氧气、强电场、杂质的影响较大,导致绝缘油老化,降低电气设备的安全性与稳定性。经绝缘油电气强度试验,得知绝缘油击穿电压有以下几种情况:其一,当电压速度上升均匀时,合格绝缘油每次所击穿的电压值较稳定。其二,合格的绝缘油若升压速度变化较大,每次击穿电压值波动较大,呈现高低起伏的状态。其三,若绝缘油内部含有水分,击穿电压值呈上升趋势,即每次击穿电压值逐步增高。这种现象多是因绝缘油较为纯净,在放电时产生带电粒子、气泡和碳泄量,导致绝缘油的性质受到破坏。其四,若绝缘油中含有杂质,击穿电压值呈下降趋势,即每次击穿电压值逐步降低。若处理不及时会导致绝缘油受潮,不断发生放电现象。其五,合格绝缘油击穿电压平均值大于等于标准值。针对不合格的绝缘油,需对其进行干燥处理、净化处理等。其六,首次对样品油进行放电实验,火花防电值较低,次现象是受外界影响因素干扰。

参考文献:

[1]邹平.植物绝缘油的油纸浸渍与水解动力学特性及纳米改性方法研究[D].重庆大学,2011.

[2]刘知远.流动状态下绝缘油中气泡放电特性及影响因素研究[D].重庆大学,2016.

[3]温敏敏.矿用干式变压器Nomex绝缘老化机理及评估方法研究[D].太原理工大学,2016.

标签:;  ;  ;  

绝缘油电气强度试验分析
下载Doc文档

猜你喜欢