电力设备耐压绝缘油试验

第四节交流耐压实验一、概述交流耐压实验是对电气设备绝缘外加交流实验电压，该实验电压比设备的额定任务电压要高，并继续一定的时间〔普通为1min〕,以思索被试品绝缘接受各种电压的才干，从而保证设备的平安运转。交流耐压实验是一种符合电气设备的实践运转条件的实验，是防止发生绝缘事故的一相重要的手段。因此，交流耐压实验是各项绝缘实验中具有决议性意义的实验。绝缘电阻和吸收比实验、走漏电流和直流耐压实验以及介质损失角丈量实验等虽然能发现很多绝缘缺陷，但因其实验电压低于被试品的任务电压，往往对一些绝缘缺陷还不能及时发现，为了进一步暴露设备缺陷，检查电气设备绝缘程度和确保能否能投入运转，有必要进展交流耐压实验。但是，交流耐压实验也有缺陷，它是一种破坏性的实验；同时，在实验电压下会引起绝缘内部的累积效应。交流耐压实验可以分为以下几种：〔1〕交流工频耐压实验；〔2〕0.1Hz实验；〔3〕冲击波耐压实验；〔4〕倍频感应电位实验和操作波实验；〔5〕部分放电实验。其中用得最为普遍的是交流工频耐压实验。二、交流工频耐压实验交流工频耐压实验是鉴定电气设备绝缘强度最有效最直接的方法，它对于判别电器设备能否投入运转具有决议性的意义。交流耐压实验的电压、波形、频率和在被试品绝缘内部电压的分布均符合实践运转情况，因此，交流耐压能有效地发现电气设备存在的较危险的集中性缺陷。1、原理及接线YD系列油浸式高压实验变压器Ｘ〔Ｔ〕Ｃ系列操作箱〔台〕本系列操作箱〔台〕适用于0.5～100KVA实验变压器的调压控制。其任务原理是：经过调整自耦调压器输出电压，实现对实验变压器额定电压范围内的任务电压调理。同时，操作箱〔台〕内装有高压输出电压表，低压输入电流表及过流维护电路。YDQ系列充气式超轻型高压实验变压器变频串联谐振交流耐压技术的原理系统由变频电源，励磁变压器，谐振电抗器，分压器及试品组成。我们知，在回路频率f＝1/2π√LC时，回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统质量要素，即电压谐振倍数，普通为几十到一百以上。先经过调理变频电源的输出频率使回路发生串联谐振，再在回路谐振的条件下调理变频电源输出电压使试品电压到达实验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的实验电压.三、影响要素和分析判别1、影响要素〔1〕必需在被试设备的非破坏性实验都合格后才干进展此项实验，假设有缺陷〔例如受潮〕，应排除缺陷后进展。〔2〕被试设备的绝缘外表应擦干净，对多油设备应使油静止一定的时间。如3~10kV变压器应静止5~6h。〔3〕应控制升压速度，在1/3实验电压以前可以快一些，其后应以每秒钟3%的实验电压延续升到实验电压值。〔4〕实验前后应比较绝缘电阻、吸收比，不应有明显的变化。〔5〕应排除湿度、温度、外表污染等影响。2、分析判别〔1〕在规定的继续时间内作交流工频耐压实验，以不发生击穿为合格。击穿的景象有：电流表指示忽然大幅度上升或者电压表指示忽然下降；过流继电器整定值正确的条件下发生跳闸；升压、耐压过程中出现跳火、冒烟、放电等景象，这阐明绝缘有问题或击穿。〔2〕交流工频耐压实验即使经过，不能阐明线圈的匝间，层间绝缘没有问题，必要时应补充其他的实验。〔1〕0.1Hz实验。这是一种超低频耐压实验。〔2〕倍频感应和操作波实验。〔3〕冲击电压实验。〔4〕部分放电实验。四、其他交流耐压实验第五节绝缘油实验一、概述绝缘油在电气设备中运用很多，如变压器，互感器，开关和电缆中都有运用。作为介质和冷却剂其功能受其劣化的影响而降低，劣化是受污染、过热、电场强度和氧化所致，受潮是最普遍的污染。为了使绝缘油能起作用，要求绝缘油具备一定的性能。设备电压等级越高，容量越大，对绝缘油性能要求越高。由于运转中的油受正常运转电压和过电压的作用，同时还遭到温度、湿度、氧化和杂质的作用，其性能将逐渐变坏，影响设备的电气性能，因此必需定期地对绝缘油进展实验，监视油质的变化。

根据目的和内容，可分为理化和电气特性实验。

〔1〕理化特性实验，包括全分析实验和简化分析实验。对每批新到的绝缘油，或当带油设备发生缺点时，或在以为有必要的特殊情况下，为了检查油的质量，应进展全分析实验。当按照主要的特征参数来监视油的质量时，应进展简化实验。其实验工程有物理性能实验和化学性能实验。

〔2〕电气特性实验，包括电气强度实验和介质损失正切值的实验。电气强度实验即丈量绝缘油的瞬时击穿电压，实验设备与交流耐压实验设备一样。实验时，在绝缘油中放入规范电极，在电极间加工频电压，当电压升到一定值时，电极间发生明显的火花放电——击穿，这个开场的击穿电压便是绝缘油的击穿强度。介质损失正切值实验〔简称油介损〕是运用高压电桥配以公用电桥在工频电压下进展。当受潮，纤维、尘埃和游离炭存在时，将使击穿强度大为降低，介损增大.GY-JY绝缘油介电强度测试仪二、运转中变压器油的质量控制运转油可分为以下几类：第一类：可满足延续运转，各项性能目的符合国标要求。第二类：可继续运用，但需过滤处置，普通是含水量和击穿电压不合格，外观有杂质存在，可用机械过滤加以去除。第三类：油质量较差，必需进展再生处置或改换。往往是酸值、界面张力、介质损耗因数超标。第四类：油质量很差，多项目的超标，应以报废。其中油的水分含量和气相色谱分析是最重要的.三、补充油和混油

混油时应留意以下事项：〔1〕补充的油最好用和原设备同一牌号的油。〔2〕要留意油中添加的抗氧化剂牌号应一样〔国产为T501号〕，否那么能够产生沉淀物。〔3〕两种油的性能目的应符合质量要求，新油应符合新油的规范。〔4〕当运转油有一项或多项目的接近极限值，尤其是pH值、酸值、界面张力接近极限值时，应慎重对待；应进展实验室混油实验。〔5〕当运转质量不符合规范，应进展净化或再生后，才干思索混油。〔6〕进口油或来源不明的油和运转油混合运用时，应先进展各参与混合的单个油样及其预备混合后的油样的老化实验。四、绝缘油的再生所谓“再生〞就是用化学和物理的方法去除油中的溶解和不溶解的杂质，重新恢复或接近油的原有的性能目的。再生的方法可以分为物理、物理化学、化学和结合法4种。1、物理法〔1〕沉降法〔2〕离心法〔3〕过滤法2、物理化学法这是一种利用吸附剂和废油的接触来去除物理法去除不掉的杂质。将吸附剂〔如硅胶、白土等〕装入渗滤器内，废油延续经过渗滤器与吸附剂接触，反复循环到达再生目的。3、化学法这是利用酸洗的原理。用硫酸对油中的各种成分的反响到达再生目的。4、结合法〔1〕真空净油机。这是真空脱气脱水和过滤的结合。〔2〕多功能再生净油机。这是具有脱气、脱水、再生、净化等多种功能的设备。这些设备的优点是可以对运转中的油进展延续处置而不需停电。能高效净化变压器油、互感器油、开关油、冷冻油等油液中水份、气体和杂质微粒，对高压电力设备的真空枯燥、真空注油、抽真空。并能在不停电的情况下对劣化的变压器油、互感器油、开关油等进展净化再生处置，使其到达新油目的，恢复运用性能。第六节油中溶解气体的色谱分析一、概述变压器油是从石油中分别出来的一种矿物抽，其绝缘主要是由矿物绝缘油和在油中的有机绝缘资料所组成。其矿物绝缘油主要成分是烷烃(CnH2n+2)、环烃族饱和烃(CnH2n)、芳香族不饱和烃(CnH2n-2)等化合物。有机绝缘资料主要是由纤维素(C6H10O5)n构成。在正常运转形状下，由于油和固体绝缘逐渐老化、蜕变，会分解出少量的气体(主要有H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO，二氧化碳C02等7种)。当变压器内部发生缺点时，这些气体的产气量会迅速添加，缺点点温度较低时，甲烷比例较大，温度升高时，乙烯、氢气组分急剧添加，比例增大。当严重过热时，还会产生乙炔气体。固体绝缘的过热性缺点时，除产生上面的低分子烃类气体外，还会产生较多的CO,C02。随着温度的升高，CO/CO2的比值逐渐增大，从而经过油中气体的各种成分含量多少来判别缺点的性质及程度。所以，在变压器运转中，定期丈量油中的气体组分和含量，能及时发现变压器内部的埋伏性缺点。二、缺点判别方法缺点类型判别的方法很多，本节引见两种方法，即特征气体判别法和三比值判别法。1、特征气体判别法当一种或几种溶解气体含量超越表1-3的留意值时,可以用表1-4来判别缺点的性质2、三比值法在SD187-86<变压器油中溶解气体分析和判别导那么>中引荐采用五种特征气体的三对比值作为判别缺点的主要方法，称为IEC三比值法。表1-5是此法的编码规那么，它是根据电气设备内油，纸绝缘缺点时裂解而产生气体组分的相对浓度和温度有着相互依赖关系，将两种溶解度和分散系数相近的气体组分的比值作为判别缺点性质的根据。它比特征气体更为进了一步。

运用三比值法应留意：〔1〕根据含量和产气速率留意值判别能够有缺点时才运用此法，对含量正常的设备是没有意义的。〔2〕对多种缺点结协作用的情况能够从表中找不到相应的组合，此时应作详细分析。〔3〕对自在呼吸的开放式变压器，氢和甲烷从油面上逸散，计算CH4/H2时应作修正。〔4〕应将气体分析结果和其它实验结果综合起来进展判别，以提高判别的准确率。变压器油的色谱分析与缺点判别变压器绝缘资料主要是绝缘油和绝缘纸，变压器在缺点下产生的气体主要是来源于油和纸的热裂分解，气相色谱分析就是根据缺点时产生的气体在绝缘油中含量的多少，判别其缺点类型。

1过热性缺点

裸金属过热

假设设备内的热量只引起绝缘油的分解时，普通称为裸金属过热。它包括分接开关接触不良、引线和分接开关的衔接处焊接不牢，铁心多点接地或部分短路等。油中气体的特征是，烃类相应增多，其中甲烷和乙烯是特征气体，二者之和普通为总烃的80%以上，当缺点点的温度较低时，甲烷所占比例大；随着温度升高，乙烯比例有所添加。此外，氢气也急剧增高，但没有烃类气体增长速度快。当严重过热时也会产生少量乙炔气体，但不超越总烃的6%。

固体绝缘过热

当较高温度的过热涉及固体绝缘资料时，除产生较多的低分子烃类气体外，还产生一氧化碳和二氧化碳。

低温度过热

变压器长期过负荷或其他缘由使绕组的固体绝缘长期接受低温度的大面积过热，在该温度下，油不甚分解，而只出现由于长时间低温度过热加速绝缘纸的碳化而产生一氧化碳和二氧化碳，其中一氧化碳反映缺点涉及固体绝缘的特性强些。2放电性缺点

高能量放电(电弧放电)

是指线圈匝间、层间绝缘击穿，过电压引起内部闪络，引线断裂引起的闪络，分接开关飞弧和电容屏击穿等引起电弧放电缺点。这类缺点产气急剧，产气量大。其缺点特征气体主要是乙炔和氢气，其次是乙烯和甲烷。由于缺点能量较大，所以总烃很高。假设涉及固体绝缘一氧化碳也相对较高。

低能量放电(火花放电)

这是一种间歇性的放电缺点。如铁心片之间、铁心接地不良、铁心与穿心螺丝接触不良等呵斥的电位悬浮放电。其主要气体成份也是乙炔和氢气，其次是乙烯和甲烷气体。但由于缺点能量较小，普通总烃不太高。

部分放电缺点

常发生在油浸纸绝缘中的气体空穴内或悬浮带电体的空间内，该类放电产生的特征气体是氢气，其次是甲烷，当放电能量密度高时，也会产生少量的乙炔气体)普通不超越2%。无论是哪一种放电，只需有固体绝缘介入时，都会产生一氧化碳和二氧化碳气体。3受潮

变压器内部进水受潮时，除油中水分和固体绝缘中存在气隙而发生部分放电，从而产生氢气外，还因水分在电场作用下的电解作用和水与铁的化学反响，也均可产生大量的氢气。因此，变压器内部进水时氢气的含量较高。4内部缺点

在断定变压器内有无缺点时，首先将气体分析结果中的几项主要目的(氢气、乙炔、烃)与<变压器油中溶解气体分析与判别导那么>引荐的留意值进展比较。当油中气体含量任一项超越留意值时，都应引起留意。但是<导那么>所引荐的留意值不是划分设备有无缺点的独一目的，而应与历次数据比较。而最终判别有无缺点时，主要应在气体含量绝对值的根底上追踪分析调查特征气体的增长速率。事例分析

公司基地1台110kV/6kV电压等级容量为100.00kVA变压器，1997年6月17日忽然发生喷油且内部温度快速升高，紧急停车处置。对变压器作绝缘电阻、直流电阻等实验，发现C相电阻比A,B相电阻偏大，并且对照变压器原始记录，原始数据中三相直流电阻平衡。为了查找缺点缘由，吊开钟罩对变压器铁芯、绕组以及引出线等查并作相关实验，未发现任何异常。最后判别是变压器有载调压开关缺点，经检查确定是开关桶变形引起的，经处置后作相关电气实验合格。

经过这次缺点后再对变压器油做色谱分析时，发现其中含有CO,CO2和烃类化合物。为了监视变压器平安运转，决议从此对变压器油定期作色谱分析。

对试样进展分析

经过定期对该变压器油做色谱分析发现，其中的总烃并没有明显增大，其值小于(电气设备预防性实验规程)中规定的150。同时我们计算出各次相对速率的大小也合格，这阐明以后变压器运转完全正常。结果分析

经过变压器油的色谱定期监测，可以看出该变压器运转正常，这对变压器平安、长周期运转起到了很好的保证作用，特别是一类供电负荷至关重要的。另外对这次变压器油的气体色谱值较大，除上述缘由外，我们分析还与补充油时用了回收的变压油色谱不合格(由于在补充油时只留意绝缘耐压而未做色谱)以及因变压器有一焊点渗油时采用带油补焊有关。

缺点处置

为了降低变压器油中的气体含量，我们对变压器油进展在线脱气处置，其方法是:用真空滤油机与变压器油再生处置器相串联后，对该变压器油打循环，经过十多小时处置，其中的烃类和CO,CO2等明显降低如表3序号4所示。经过该次脱气处置后请，虽然没有将其中的气体全部处置掉，但色谱值明显变小。呵斥这种情况主要是脱气处置时间不够且由于变压器油量太多而再生器中的吸附剂量少而呵斥的。第七节六氟化硫〔SF6〕的现场测试

SF6气体由于具有稳定的化学性能、优良的电气绝缘才干和灭弧才干、强力的冷却性能等特点在电气设备上已得到了较多的采用、特别是断路器的全封锁组合电器〔GIS〕上已获得了较成熟的阅历。全封锁组合电器包括断路器、隔分开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、电缆终端和套管等，可以按照高压开关站各种主接线的要求进展组合和布置。全封锁组合电器具有占地少、环境顺应性强、平安可靠、不维修周期长等优点，特别适用于城市供电、发电厂、大型工矿企业、石油化工和铁路运输等部门的高压变电所.根据SF6管理规定及<预规>要求：〔1〕SF6电气设备安装终了，在投运前〔充气24h后〕应复检SF6气室内的湿度和空气含量以及设备的检漏。〔2〕设备通电后普通每三个月，亦可一年内复校一次SF6气体中的湿度和检漏，直至稳定后，每1~3年检测湿度和检漏一次。发现气体质量目的明显变化时，应报请“SF6检测中心〞进展处置。〔3〕对充气压力低于0.35MPa,且用气量少的SF6