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1、絕緣油是變壓器、斷路器、互感器、充油套管等電氣設(shè)備的絕緣材料。 新油注入電氣設(shè)備前，應(yīng)進(jìn)行全面的理化分析試驗(yàn)和電氣性能試驗(yàn)，合格后才能投入使用。 運(yùn)行中的油應(yīng)定期進(jìn)行理化分析試驗(yàn)、電氣性能試驗(yàn)和油中可溶性氣體的氣相色譜分析，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的缺陷。,4.4 絕緣油性能檢測,電氣性能的試驗(yàn)： （1）電阻率的測量； （2）介質(zhì)損耗因數(shù)（tan）的測量； （3）介電常數(shù)的測量； （4）電氣強(qiáng)度的試驗(yàn)。,變壓器油的試驗(yàn)內(nèi)容很多，除電氣性能外，還有許多物理、化學(xué)性能的試驗(yàn)。其主要試驗(yàn)內(nèi)容有：,2. 物理、化學(xué)性能的試驗(yàn)： （1）酸值試驗(yàn)； （2）凝固點(diǎn)試驗(yàn)； （3）閃火點(diǎn)試驗(yàn)； （4）粘度試驗(yàn)； （
2、5）變壓器油的氣相色譜分析和液相色譜分析。,4.4.1 絕緣油的電氣試驗(yàn) 4.4.2 油中溶解氣體的氣相色譜分析 4.4.3 絕緣油的高效液相色譜分析,,返回,4.4.1 絕緣油的電氣試驗(yàn),圖4-15 圓柱形三端電極 1絕緣 2高壓電極 3測量電極 4保護(hù)電極 5溫度計(jì)孔,1.介電常數(shù)的測量（） 2.介質(zhì)損耗因數(shù)的測量（tan）,圖4-16 平板型三端電極 1測量電極 2絕緣 3保護(hù)電極 4高壓電極 5絕緣,3.電氣強(qiáng)度試驗(yàn),用擊穿電壓大小來衡量油品質(zhì)優(yōu)劣。闡明絕緣油被水分和其他懸浮物質(zhì)物理污染的程度。,電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法是：將變壓器油倒入專門設(shè)備油杯(標(biāo)準(zhǔn)油杯)中，以一定速率上升的交流電壓加在
3、油杯上，直至絕緣油擊穿，絕緣油擊穿時(shí)的電壓，即為此次絕緣油的擊穿電壓（即電氣強(qiáng)度）。,變壓器油電氣強(qiáng)度試驗(yàn)內(nèi)容,試驗(yàn)裝置 試驗(yàn)電極-油杯 試驗(yàn)過程：,1）取油樣。應(yīng)用潔凈的容器從桶裝或聽裝容器的低部抽取油樣。 2）把油樣徐徐倒入標(biāo)準(zhǔn)油杯，油樣蓋過電極15mm；靜置15min，讓氣泡逸出。 3）在油杯的兩個(gè)電極上，施加50Hz交流電壓，按2kV/s的速度上升，直至變壓器油發(fā)生擊穿。記下?lián)舸╇妷褐怠?4）然后用絕緣棒輕輕撥去兩電極間擊穿時(shí)產(chǎn)生的碳粒，靜置1分鐘，再次升高電壓讓油樣擊穿；連續(xù)做5次，取5次擊穿電壓的平均值。 5）結(jié)論：一般良好的油，五次擊穿電壓值差別不大，油中含有雜質(zhì)時(shí)，五次擊穿電壓
4、值呈下降趨勢(shì)，油中含有水分，則擊穿電壓呈上升趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值比較，若大于標(biāo)準(zhǔn)值油樣合格，否則不合格。,4. 絕緣油的電阻率,絕緣油的電阻率即體積電阻率，可看成在一個(gè)單位立方體積內(nèi)的體積電阻，用其電流強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)電流密度之商來度量。 電阻率計(jì)算公式：,,,,其中：,,K空電極常數(shù),4.4.2 油中溶解氣體的氣相色譜分析,當(dāng)電器中存在局部過熱、電弧放電或某些內(nèi)部故障時(shí)絕緣油或固體絕緣材料會(huì)發(fā)生裂解，就會(huì)產(chǎn)生較大量的各種烴類氣體和 、 、 等氣體，因而把這類氣體稱為故障特征氣體。,,,,1. 分析原理,不同的絕緣物質(zhì)，不同性質(zhì)的故障，分解產(chǎn)生的氣體成分是不同的。因此，分析油中溶解氣體的成分、含量
5、及其隨時(shí)間而增長的規(guī)律，就可以鑒別故障的性質(zhì)、程度及其發(fā)展情況。,a. 變壓器內(nèi)部存在金屬部分局部過熱：總烴含量較高，其中甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）也較多； b. 固體絕緣（如紙、木材等）熱分解：CO、CO2含量高； c. 局部放電：乙炔（C2H2）和H2的含量較大。,2.各種絕緣缺陷的特征：,可以發(fā)現(xiàn)充油電氣設(shè)備中某些用tan等方法所不能發(fā)現(xiàn)的局部性缺陷（如局部過熱、局部放電），迅速簡便，不需要設(shè)備停電，適合于預(yù)防性試驗(yàn)的要求?？梢约皶r(shí)掌握變壓器、互感器等設(shè)備的運(yùn)行情況，有效地防止了事故的發(fā)生。,3.氣相色譜試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：,先將油中溶解的氣體脫出，再送入氣相色譜儀， 對(duì)不同氣體進(jìn)行分離和
6、定量。,4.具體步驟,取出運(yùn)行中電氣設(shè)備的油樣，將油樣經(jīng)噴嘴噴入真空罐內(nèi)，使油中溶解的氣體迅速釋放出來。然后將脫出的氣體壓縮至常壓，用注射器抽取試樣后進(jìn)行分析。,表4-1不同故障類型產(chǎn)生的氣體,,、,,、,,、,、,、,,、,,、,、,,、,、,,、,,、,,、,、,,、,、,、,,、,、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1）. 看特征氣體的組分和主次,2）. 看特征氣體的含量,當(dāng)故障涉及到固體絕緣時(shí)，會(huì)引起 和 含量的明顯增長，但在考察這兩種氣體含量時(shí)更應(yīng)注意結(jié)合具體電器的結(jié)構(gòu)持點(diǎn)(如油保護(hù)方式)、運(yùn)行溫度、負(fù)荷情況、運(yùn)行歷史等情況加以綜合分析。突發(fā)性絕緣擊穿事故
7、時(shí)，油中溶解氣體中 、 的含量不一定高，應(yīng)結(jié)合氣體繼電器中的氣體分析作判斷。,絕對(duì)產(chǎn)氣速率:,,表4-3 變壓器和電抗器絕對(duì)產(chǎn)氣速率的注意值（mL/d）,(4-20),3）. 看特征氣體含量隨時(shí)間的增長率,相對(duì)產(chǎn)氣速率:,,三比值法取出 、 、 、 、 這五種氣體含量，分別計(jì)算出 / 、 、 這三對(duì)比值，再將這三對(duì)比值按表4-4所列規(guī)則進(jìn)行編碼，再按表4-5所列規(guī)則來判斷故障的性質(zhì)。,,,,,,,,,,,,(4-21),,表4-5 用三比值法判斷故障類型,4.4.3 絕緣油的高效液相色譜分析,高效液相色譜法是以液體作為流動(dòng)相的一種色譜分析法，它的基本概念及理論基礎(chǔ)與氣相色譜是一致的，但又有不
8、同之處。,與氣相色譜相比較，高效液相色譜同樣具有高靈敏、高效能和高速度的特點(diǎn)，但它的應(yīng)用范圍更加廣泛。,在充油電氣設(shè)備中，由于構(gòu)成固體絕緣的纖維質(zhì)材料的老化導(dǎo)致纖維素的分解而產(chǎn)生幾種化合物，如糠醛和呋喃衍生物，呋喃衍生物大部分被吸附在紙上，而小部分溶于油中。這些物質(zhì)的存在可以作為運(yùn)行設(shè)備固體絕緣老化程度的診斷依據(jù)，也可以作為對(duì)溶解氣體分析的補(bǔ)充。,糠醛化合物是纖維性絕緣材料絕緣裂化的特有產(chǎn)物，其來源具有唯一性、其濃度高低代表了變壓器老化的最佳指標(biāo)。變壓器在投運(yùn)初期，因不會(huì)涉及到絕緣油的處理問題，可以通過測量油中糠醛含量值作為判斷變壓器絕緣狀況的原始依據(jù)。,小 結(jié),在高壓電氣設(shè)備中，絕緣油得到了廣泛的應(yīng)用，它主要是絕緣和散熱的作用。 變壓器發(fā)生故障時(shí)，變壓器油可能分解成各種氣體散逸或者是溶解在絕緣油中，通過檢測這些不同氣體的種類和含量，可以判斷變壓器的故障。 糠醛化合物是纖維性絕緣材料絕緣裂化的特有產(chǎn)物，其來源具有唯一性、其濃度高低代表了變壓器老化的最佳指標(biāo)。,小結(jié)：幾種預(yù)防性試驗(yàn)方法的比較,
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