绝缘油性能检测

1、 4.4 绝缘油性能检测 在高压电气设备中，绝缘油得到了广泛的应用。高压电气设备的主要部件均浸在绝缘油中，绝缘油还将填充到容器的各个部分，将设备中的空气排除，起到绝缘和散热的作用。 目前，我国使用较多的绝缘油就是变压器油。除变压器油外，还有多种绝缘油(液体绝缘材料)，如电容器油、硅油、十二烷基苯、电缆油、蓖麻油、二芳基乙烷(S油)等。 变压器油的试验内容很多，除电气性能外，还有许多物理、化学性能的试验。其主要试验内容有：1.电气性能的试验：（1）电阻率的测量；（2）介质损耗因数（tan）的测量；（3）介电常数的测量；（4）电气强度的试验。2. 物理、化学性能的试验：（1）酸值试验；（2）凝固点

2、试验；（3）闪火点试验；（4）粘度试验；（5）变压器油的气相色谱分析和液相色谱分析。 4.4.1 绝缘油的电气试验4.4.2 油中溶解气体的气相色谱分析 4.4.3 绝缘油的高效液相色谱分析 返回返回图4-15 圆柱形三端电极1绝缘 2高压电极 3测量电极 4保护电极 5温度计孔 介电常数的测量（）介质损耗因数的测量（tan） 图4-16 平板型三端电极1测量电极 2绝缘 3保护电极 4高压电极 5绝缘 电气强度试验是变压器油的一项常规试验。它是用来阐明变压器油被水分和其他悬浮物质物理污染的程度。 电气强度试验方法是：将变压器油倒入专门设备油杯中，以一定速率上升的交流电压加在油杯上，直至变压器

3、油击穿，变压器油击穿时的电压，即为此次变压器油的击穿电压。 试验装置 试验电极-油杯试验过程：1.取油样。应用洁净的容器从桶装或听装容器的低部抽取油样。2.将油样慢慢倒入洁净的油杯中。在将油倒入油杯中时，要尽最避免形成气泡。3.在油杯的两个电极上，施加50Hz交流电压，按2kV/s的速度上升，直至变压器油发生击穿。 绝缘油的电阻率即体积电阻率，可看成在一个单位立方体积内的体积电阻，用其电流强度与稳态电流密度之商来度量。电阻率计算公式： KR()m其中：0.113aKCK空电极常数(4-19) 返回返回 当电器中存在局部过热、电弧放电或某些内部故障时绝缘油或固体绝缘材料会发生裂解，就会产生较大量

4、的各种烃类气体和 、 、 等气体，因而把这类气体称为故障特征气体。 2HCO2CO 不同的绝缘物质，不同性质的故障，分解产生的气体成分是不同的。因此，分析油中溶解气体的成分、含量及其随时间而增长的规律，就可以鉴别故障的性质、程度及其发展情况。具体步骤为：先将油中溶解的气体脱出，再送入气相色谱仪，对不同气体进行分离和定量。1. 看特征气体的组分和主次 2H、故障类型主要气体组分次要气体组分油过热 油和纸过热 油纸绝缘中局部放电油中火花放电油中电弧油和纸中电弧4CH24C H2H24C H4CH24C HCO2CO24C H2H2H24C HCO22C H26C H2CO2H24C HCO2H22

5、C H4CH24C H26C H2H22C HCO2CO4CH24C H26C H2. 看特征气体的含量 CO2COCO2CO 当故障涉及到固体绝缘时，会引起 和 含量的明显增长，但在考察这两种气体含量时更应注意结合具体电器的结构持点(如油保护方式)、运行温度、负荷情况、运行历史等情况加以综合分析。突发性绝缘击穿事故时，油中溶解气体中 、 的含量不一定高，应结合气体继电器中的气体分析作判断。 绝对产气速率: i2i1aCCGt表4-3 变压器和电抗器绝对产气速率的注意值（mL/d）气体组分开放式隔膜式气体组分开放式隔膜式总烃612一氧化碳50100乙炔0.10.2二氧化碳100200氢510(

6、4-20) 3. 看特征气体含量随时间的增长率 相对产气速率: i2i1ii1CC1100Ct 三比值法取出 、 、 、 、 这五种气体含量，分别计算出 / 、 、 这三对比值，再将这三对比值按表4-4所列规则进行编码，再按表4-5所列规则来判断故障的性质。 2H4CH22C H24C H26C H22C H24C H4CH2H24C H26C H(4-21) 表4-5 用三比值法判断故障类型编码组合故障类型判断故障实例（参考）C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6001低温过热（低于150）绝缘导线过热，注意CO、CO2含量以及CO/CO2值20低温过热(150300)分接开关接触

7、不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良。涡流引起铜过热，铁芯漏磁局部短路和层间绝缘不良，铁芯多点接地21中温过热(300700 )0，1，22高温过热（高于700）10局部放电高湿度、高含气量引起油中低能量密度放电120，1，2过热兼电弧放电线圈匝、层间短路，相间闪路，引线对箱壳放电，线圈熔断，分接开关飞弧，固环流引起电弧，引线对其它接地体放电0，10，1，2电弧放电220，1，2过热兼低能放电引线对电位未固定的部位之间连续火花放电，分接抽头引线间油隙闪络，不同电位之间油中火花放电，悬浮电位之间火花放电返回返回 高效液相色谱法是以液体作为流动相的一种色谱分析法，它的基本概念及理论基础与气相色谱是

8、一致的，但又有不同之处。 与气相色谱相比较，高效液相色谱同样具有高灵敏、高效能和高速度的特点，但它的应用范围更加广泛。 在充油电气设备中，由于构成固体绝缘的纤维质材料的老化导致纤维素的分解而产生几种化合物，如糠醛和呋喃衍生物，呋喃衍生物大部分被吸附在纸上，而小部分溶于油中。这些物质的存在可以作为运行设备固体绝缘老化程度的诊断依据，也可以作为对溶解气体分析的补充。 糠醛化合物是纤维性绝缘材料绝缘裂化的特有产物，其来源具有唯一性、其浓度高低代表了变压器老化的最佳指标。变压器在投运初期，因不会涉及到绝缘油的处理问题，可以通过测量油中糠醛含量值作为判断变压器绝缘状况的原始依据。 （本节完）返回返回小 结在高压电气设备中，绝缘油得到了广泛的应用，