絕緣油耐壓測(cè)試儀的測(cè)試原理,本方法適用于驗(yàn)收20℃時(shí)粘度不大于50mm2/s的各種絕緣油。例如:變壓器油、電容器油、電纜油等新油或使用過(guò)的油,但主要是用于新油。
油介電強(qiáng)度并不是用來(lái)評(píng)定絕緣油質(zhì)量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),而是一項(xiàng)常規(guī)試驗(yàn)。它是用來(lái)闡明絕緣油被水和其他懸浮物質(zhì)物理污染的程度以及打算注入設(shè)備前進(jìn)行干燥和過(guò)濾是否適宜。
1 方法概要
絕緣油耐壓測(cè)試儀測(cè)定方法是將放在專門(mén)設(shè)備里的被測(cè)試樣經(jīng)受一個(gè)按一定速率連續(xù)升壓的交變電場(chǎng)的作用直至油擊穿。測(cè)量值與所用的測(cè)量設(shè)備和采用的方法有很大關(guān)系。
2 儀器
2.1 變壓器
2.1.1 試驗(yàn)電壓是從交流(50Hz)的低壓電源供電的一個(gè)升壓變壓器得到的。通過(guò)手調(diào)或自動(dòng)控制裝置逐漸增加初級(jí)線圈電壓,經(jīng)升壓后的次級(jí)線圈電壓施加于試驗(yàn)油杯的電極上。該電壓應(yīng)是一近似正弦的波形,其峰值因數(shù)應(yīng)在2±5% 范圍。
2.1.2 變壓器和相配的裝置應(yīng)能在電壓大于15kV時(shí)產(chǎn)生一個(gè)20mA的小短路電流。
2.2 保護(hù)裝置
2.2.1 裝置應(yīng)良好接地。
2.2.2 進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)盡可能防止產(chǎn)生高頻振蕩。
2.2.3 為了保護(hù)設(shè)備和避免試油在擊穿瞬間的分解,可與試驗(yàn)油杯串聯(lián)一個(gè)電阻,以限制擊穿電流。
2.2.4 高壓變壓器的初級(jí)電路上接一個(gè)斷路器,這個(gè)短路器能在試樣擊穿后不超過(guò)0.02s的時(shí)間內(nèi)因試樣的擊穿電流作用而動(dòng)作。斷路器接一個(gè)無(wú)電壓釋放線圈以保護(hù)設(shè)備。
2.3 電壓調(diào)節(jié)
2.3.1 電壓調(diào)節(jié)可用下列設(shè)備之一來(lái)實(shí)現(xiàn):
2.3.1.1 變比自耦變壓器。
2.3.1.2 電阻分壓器。
2.3.1.3 發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)。
2.3.1.4 感應(yīng)調(diào)節(jié)器。
2.3.2 電壓調(diào)節(jié)hao采用自動(dòng)升壓系統(tǒng),因?yàn)槭挚卣{(diào)節(jié)不易得到要求的勻速升壓。
2.4 試驗(yàn)電壓的測(cè)量
絕緣油耐壓測(cè)試儀試驗(yàn)電壓值是電壓的有效值,即電壓峰值除以根號(hào)2。電壓可以用峰值電壓表或其他類型的測(cè)量電壓表連接到試驗(yàn)變壓器的輸入端或輸出端來(lái)測(cè)量。使用的測(cè)量?jī)x器須用球隙校正到希望用它測(cè)量的全電壓。從球隙得到的電壓與輔助儀器所指示的電壓的比與試驗(yàn)油杯或球隙是否接入有關(guān),因此在校正過(guò)程中應(yīng)將試驗(yàn)油杯接在電路里。如果知道球隙的接入對(duì)電壓比的影響可忽略,那么在測(cè)量過(guò)程中可不接球 隙。
2.5 試驗(yàn)油杯
2.5.1 試驗(yàn)油杯由杯體與電極兩部分組成 2.5.2 油杯杯體是由玻璃、塑料制成的透明容器或由電工陶瓷制成的容器,有效容積在300~500mL之間,杯體以密閉為宜。
2.5.3 電極由磨光的銅、黃銅、青銅或不銹鋼材料制成。呈球形,直徑12.5~13mm,如圖1所示,呈球蓋形的如圖2所示。電極面應(yīng)光滑。一旦電極面上有由于放電引起的凹坑時(shí)就應(yīng)更換電極。
2.5.4 電極應(yīng)安裝在水平軸上,彼此相隔2.5mm。電極之間的間隙用塊規(guī)校準(zhǔn),要求精確到0.1mm。電極軸浸入試油的深度應(yīng)為40mm左右。
3 準(zhǔn)備工作
3.1 取樣
絕緣油耐壓測(cè)試儀的測(cè)試對(duì)試樣的輕微污染相當(dāng)敏感,取樣時(shí)很容易吸收水分,因此取樣要用清潔、干燥的取樣器嚴(yán)格地按GB4756—84《石油和液體石油產(chǎn)品取樣法(手工法)》取樣。對(duì)桶裝或油聽(tīng)裝的試樣應(yīng)從容器的底部抽取。
3.2 試樣的準(zhǔn)備
3.2.1 輕輕搖動(dòng)盛有試樣的容器,使油中的雜質(zhì)均勻分布而又不形成空氣泡。
3.2.2 將試樣慢慢倒入已準(zhǔn)備好的油杯,倒試樣時(shí)要避免空氣泡的形成(可借助于清潔、干燥的玻璃棒)。操作應(yīng)在防塵干燥的場(chǎng)所進(jìn)行,以免污染試樣。
3.2.3 試驗(yàn)時(shí)的油溫應(yīng)與室溫相同。仲裁試驗(yàn)應(yīng)在15~20℃之間進(jìn)行。
3.3 油杯的準(zhǔn)備
3.3.1 油杯不使用時(shí),應(yīng)將它充滿干燥的油,并放于干燥防灰塵的清潔地方。
3.3.2 油杯有一段時(shí)間未使用,重新再使用時(shí),應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格清洗。
3.3.2.1 拆去并洗凈電極,然后用干燥的新油洗滌。
3.3.2.2 細(xì)心地重新安裝上電極,安裝時(shí)避免用手指與它直接接觸。
3.3.3 在按3.2.2規(guī)定進(jìn)行充試樣前,用試樣沖洗油杯(至少二次)。
4 試驗(yàn)步驟
4.1 試驗(yàn)在濕度不高于75%的條件下進(jìn)行。
4.2 在測(cè)定裝置上,對(duì)盛有試樣的電極二端施加50Hz交流電壓,電壓按2kV/s均勻速度從零開(kāi)始升到試樣發(fā)生擊穿的值。擊穿電壓就是當(dāng)電極之間發(fā)生第yi個(gè)火花時(shí)達(dá)到的電壓,不管這個(gè)火花是瞬時(shí)的或恒定的。
如果在電極之間發(fā)生瞬時(shí)火花(聽(tīng)得見(jiàn)的或可見(jiàn)的),則人工地?cái)嚅_(kāi)電路。如果發(fā)生恒定的電弧,則高壓變壓器初級(jí)電路上的斷路器能自動(dòng)斷開(kāi)電路。斷開(kāi)電路的自動(dòng)斷路器能在0.02s內(nèi)切斷電壓。
試樣裝入油杯。在保證試樣中不再有空氣泡后盡快地施加第yi次電壓(遲在裝油后10min進(jìn)行)。
4.3 試樣發(fā)生擊穿后,電極之間用清潔、干燥的玻璃棒輕輕攪拌試樣,攪拌時(shí)盡可能避免空氣泡的產(chǎn)生。
4.4 待空氣泡消失后1min,再按4.1要求施加第二次電壓。如不可能觀察到空氣泡的消失,則必須等5min后再一次進(jìn)行擊穿試驗(yàn)。以上試驗(yàn)每個(gè)試樣進(jìn)行六次,以六次結(jié)果的算術(shù)平均值作為該試樣的介電強(qiáng)度。
5 報(bào)告
5.1 記錄試驗(yàn)得到的六次擊穿電壓值,并計(jì)算它們的算術(shù)平均值,用千伏表示。