絕緣油簡化20070120

1、絕緣油試驗第一節(jié) 絕緣油的組成絕緣油通常是指用于變壓器類設備（包括電抗器、消弧線圈、套管、互感器等）、高壓開關(guān)等設備中的礦物絕緣油。其主要作用是：散熱、提高設備絕緣強度、隔絕空氣防止絕緣氧化或受潮、滅?。ㄔ陂_關(guān)設備中）。絕緣油是由天然石油經(jīng)過預處理、蒸餾 、精制等一系列復雜工藝過程煉制而成的。其主要組成元素是碳和氫，碳元素約占84%-85%，氫元素約占12%-14%，還有少量的硫、氧、氮（約占1%），以及很微量的金屬元素：鐵、鎳、銅、鉛、釩、鎂等，此外，還有微量的非金屬元素：磷、硅、氯等。由于碳、氫兩元素互相結(jié)合的可能性千變?nèi)f化，因此，石油產(chǎn)品是一種由多種碳氫化合物（即一般所說的“烴”）組成的

2、混合物，其中碳氫化合物約占95%。另外，石油產(chǎn)品中還有非烴類化合物，如：含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物、膠質(zhì)、瀝青等，這些物質(zhì)的存在對石油產(chǎn)品的質(zhì)量和運行都是不利的，在煉制時應盡可能除去。由于石油產(chǎn)品是由各種烴類化合物組成的混合物，其成分是極其復雜的，因此，只能將彼此之間相似的烴類歸納入一族或一類，用所謂的族化學成分測試法進行分類。其烴類可大致分為6類：烷烴（又稱石蠟烴）、環(huán)烷烴、芳香烴、石蠟-環(huán)烷屬烴、石蠟-環(huán)烷屬-芳香烴、環(huán)烷屬-芳香族烴5。石油和石油產(chǎn)品中的主要烴類是：烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。烷烴，其分子通式為CnH2n+2，化學性質(zhì)最不活潑，具有較穩(wěn)定的化學安定性、高閃點，但熱穩(wěn)定性

3、能差，在運行過程中呈現(xiàn)不穩(wěn)定性，特別是在電、熱應力的作用下，易發(fā)生劣化，而且易析出氣體造成“電暈”，另外，溫度較低時，又易析出結(jié)晶格子，使油出現(xiàn)凝固。雖然其抗氧化安定性比環(huán)烷烴差，但對抗氧化劑的感受性較好，仍是絕緣油的良好成分之一。烷烴含量超過25-30%的石油稱為烷基（或石蠟基）石油。環(huán)烷烴，其分子通式為CnH2n、CnH2n-2、CnH2n-4等，碳原子以單鍵連成環(huán)狀，其余價鍵與氫原子相結(jié)合構(gòu)成飽和烴。它的碳原子為封閉環(huán)狀鏈，故其分子結(jié)構(gòu)嚴密，不易分解，具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，而且對抗氧化劑也有較好的感受性，因此是構(gòu)成絕緣油的理想成分。環(huán)烷烴含量在75-83%的石油稱為環(huán)烷基石油，

4、環(huán)烷基石油是煉制絕緣油的最好原油。芳香烴，其分子通式為CnHn，、CnH2n-6、CnH2n-12等，其化學性質(zhì)比環(huán)烷烴活潑，但其熱穩(wěn)定性最好，芳香烴的苯環(huán)在1000以上才會被打開。芳香烴在絕緣油中起天然抗氧化劑的作用，有利于改善油的抗氧化安定性，而且在高電場下還具有吸氣性，這一性能對超高壓設備尤為重要，有利于防止絕緣油在高電場作用下析出氣體使油中形成氣泡引起氣泡放電、危及設備運行安全。 第二節(jié) 絕緣油的性質(zhì)一、物理性質(zhì)絕緣油的物理性質(zhì)包括：外觀、密度、粘度、傾點、凝點、閃點、水分、界面張力、苯胺點等。1、 外觀顏色和透明度油的外觀顏色，與其精煉程度有關(guān)，可以直觀地反映油的精煉程度與受雜質(zhì)的污

5、染程度。新油一般為淡黃色，近年來隨著油精煉程度的加深，新油幾乎是無色的。運行中的油，由于受電、熱機械應力及氧氣等的作用發(fā)生氧化生成氧化物，使油的顏色逐漸加深；另外，纖維素絕緣材料如：絕緣紙、木塊等的氧化，則會使油的顏色變?yōu)樽厣?。油顏色的突然變化，是油質(zhì)變壞或內(nèi)部發(fā)生故障的反映，如：當設備內(nèi)部出現(xiàn)電弧放電時，油的炭化將使有的顏色發(fā)黑變成醬色。油的透明度，一方面反映了油受機械雜質(zhì)、水分的污染情況，另一方面也反映了油中是否有固態(tài)烴類物質(zhì)的存在。新油在常溫下應該是透明的，如果有固態(tài)烴存在或受雜質(zhì)尤其是水分污染，則呈渾濁狀態(tài)。因此，油的外觀顏色和透明度是評價油質(zhì)的直觀指標。當油的顏色變深，或呈渾濁狀時，

6、應引起注意。2、 密度密度，即單位體積物質(zhì)的質(zhì)量。油的密度與溫度有關(guān)，標準中規(guī)定的密度是指20時的密度。從冷卻效果看，油的密度越小越好。另一方面，密度小，也有利于油中水分、油泥、游離碳等雜質(zhì)的迅速沉淀。通過油密度的檢測，可以幫助我們判斷油品中是否混入了其他不同密度的油，例如：若變壓器油中混入了一定量的抗燃油其密度將會變大，如果變壓器油中混入了輕質(zhì)的柴油或汽油等其密度將會變小。3、 粘度當液體流動時，由于組成該液體的各分子之間的摩擦力而在液體內(nèi)部產(chǎn)生阻力，這種阻力被稱為粘度或內(nèi)摩擦力。粘度的大小與液體的組成、溫度等因素有關(guān)。油品的餾分愈重（分子量愈大），粘度也愈大。粘度的表示方式有三種：動力粘度

7、，又稱絕對粘度，用符號表示，單位是g/cm.s。定義為面積為1cm2的兩液體薄層，以1cm/s的速度相對移動時所需要的力。運動粘度，又稱內(nèi)摩擦系數(shù)，用符號表示，單位是斯。定義為溫度為t時的動力粘度與相同溫度下密度的比值。國標和IEC標準中均采用運動粘度來表示油品的粘度。條件粘度，或稱恩氏粘度，用符號E表示。定義為200mL、50的油的流出時間與200mL、20的水的流出時間的比值，以恩格拉度（°Et）表示。粘度是油品的重要指標之一。用于電力系統(tǒng)的絕緣油，要求其粘度盡可能低一些，以利于油的流動，達到散熱的目的。另外，開關(guān)設備中使用的絕緣油，粘度大時，將不利于電弧的熄滅，易造成觸頭損壞。

8、但粘度的降低是有限度的，因為隨著粘度的降低，油的閃點也會隨之降低。溫度是影響油粘度的重要因素，因此在相關(guān)標準中都規(guī)定了幾種不同溫度（40、-10、-30）下油的粘度指標。在IEC60296-2003中規(guī)定了變壓器和開關(guān)用油最低冷態(tài)投運溫度LCSET下（分別為-30、-40）的粘度分別不大于：1800mm2/s、2500 mm2/s。4、 凝點和傾點凝點，是在一定條件下，液體失去其流動性的最高溫度。傾點，則是在一定條件下被冷卻的液體能保持其流動性的最低溫度。理論上，對同一個油品兩者應該一致，而實際上，由于測試方法和條件不同，二者之間有一定的差別，而且油品的組成和性能不同，這種差別的大小也有所不同

9、，其差值可達-1+5范圍。我國的絕緣油質(zhì)量標準中對傾點和凝點兩個指標均有明確的規(guī)定，而IEC標準中則只規(guī)定了傾點。國產(chǎn)變壓器油的牌號是以凝點劃分的，如：10號、25號、45號變壓器油表示油的凝點分別為-10、-25、-45。油品的凝點取決于油中石蠟的含量，含蠟愈高凝點愈高。因為，石蠟在溫度降低時，易結(jié)晶成晶體顆粒，分散在油中使油渾濁，當溫度繼續(xù)降低時，結(jié)晶逐漸擴大，形成石蠟結(jié)晶網(wǎng)，使油失去流動性，而此時油并非全部凝固成固體。改善油的低溫流動性、降低凝點的方法，除了在油煉制過程中進行脫蠟處理外，在油中添加降凝劑也可改善油的低溫流動性。5、 閃點閃點，是指將油加熱到它的蒸汽與空氣混合到一定比例時，

10、如接近規(guī)定的火焰即發(fā)生閃火，并伴有短促的爆破聲時的最低溫度。它反映了油著火的難易程度以及油中輕質(zhì)餾分的多少，油中輕質(zhì)餾分越多，閃點越低。閃點的測試有開口杯法和閉口杯法。對電力系統(tǒng)使用的絕緣油，由于多使用于密閉的容器內(nèi)，因此以閉口杯法的測試結(jié)果為準。對新油，低閃點表明油中輕質(zhì)餾分過多或混入了輕質(zhì)餾分的油。對運行油，閃點的降低往往是由于設備內(nèi)部故障使絕緣油分解產(chǎn)生易揮發(fā)、可燃的低分子烴類。6、 機械雜質(zhì)（顆粒度）機械雜質(zhì)是指不溶于油的顆粒狀物質(zhì)，如：金屬屑、纖維、灰塵等。油中的雜質(zhì)主要來自兩個方面：外部侵入和制造殘留。油中含有機械雜質(zhì)，將會影響油的介電強度、介質(zhì)損耗因數(shù)等；對超高壓變壓器，機械雜質(zhì)

11、的存在還會引起懸浮放電或油流帶電，危及設備運行安全。7、 界面張力由于液體表面的分子所受到的液體內(nèi)部分子的吸引力與液體外部分子（空氣）的吸引力不平衡，從而在液體表面產(chǎn)生一種力。由于表面層分子所受到的液體內(nèi)部分子的吸引力大于外部分子的吸引力，因此在液體表面產(chǎn)生了一種力圖使液體表面縮小的力，這種反抗其本身的表面積增大的力即表面張力。表面張力的大小實際上反映了液體的表面活度。界面張力則是指液體與其他液體（如水）相接觸時在分界面上所產(chǎn)生的張力。絕緣油的界面張力是指油與之不相溶的水接觸時在油水界面上所產(chǎn)生的力。以符合表示，單位是mN/m。一些極性物質(zhì)如：脂肪酸（R-COOH）注：R代表碳氫鏈、醇（R-O

12、H）等，由于含有親水的-COOH、-OH極性基，而油含有憎水（或親油）的非極性基-R，在油水兩相極性不同的界面上，極性基-COOH、-OH向極性相（水）轉(zhuǎn)移，而非極性基-R向非極性相（油）轉(zhuǎn)移，從而改變了原來界面上分子的排列，使界面張力降低。因此，界面張力的大小可以反映出油中極性物質(zhì)含量的多少。對于新油，在精制過程中一些非理想組分（包括氧化物等極性物質(zhì)）基本上被除去，因此新油具有較高的界面張力，一般在40-50mN/m。對運行油，由于油老化產(chǎn)物：有機酸、醇等極性物質(zhì)的存在，使界面張力降低；另外，油氧化后所產(chǎn)生的油泥也會改變油的表面活性，降低其界面張力。因此，界面張力的大小也可以反映油的老化程度

13、。8、 苯胺點苯胺點是指將油與相同體積苯胺混合，加熱至兩者能相互溶解成為單一液相的最低溫度。同的烴類在苯胺中的溶解度是不同的，即不同的烴類具有不同的苯胺點。烴類化合物的苯胺點有以下規(guī)律：芳香烴<環(huán)烷烴<烷烴，多環(huán)環(huán)烷烴的苯胺點遠比相應的單環(huán)環(huán)烷烴低。因此，根據(jù)油的苯胺點可以大致判斷油中各烴類的含量。將苯胺點作為新油的控制指標之一，主要目的是控制芳香烴的含量，保證油的氣穩(wěn)定性能滿足要求。美國ASTM D3487-00規(guī)定環(huán)烷基變壓器油的苯胺點應在63-84，國標中對此項沒有明確規(guī)定，但指出應注明油的苯胺點。9、 比色散比色散，又稱比分散度，是指在規(guī)定溫度下油品對兩種不同波長光的折射率

14、的差（稱為折射色散）與油品的相對密度的比值，通常用此比值乘以104表示：比色散=折射色散/密度×104油的比色散值主要受油中芳香族化合物含量和結(jié)構(gòu)的影響。測試油的比色散，也是一種較為簡便的測試油中芳香烴含量、評定油品氣穩(wěn)定性的間接方法。二、化學性質(zhì)1、水溶性酸（堿）水溶性酸主要是硫酸及其衍生物（包括磺酸、酸性硫酸酯等），水溶性堿主要是苛性鈉或碳酸鈉。水溶性酸（堿）以pH值來表示。油中水溶性酸（堿）的來源有二，一是油在煉制過程中采用酸或堿精制工藝的殘留，二是油在運行中氧化及皂化的產(chǎn)物。水溶性酸（堿）的存在，不僅會腐蝕設備的金屬部件，而且會加快油及纖維絕緣材料的老化，縮短設備的使用壽命。

15、因此，水溶性酸（堿）也是油質(zhì)控制的主要指標之一。新油中，不允許有無機酸堿或低分子有機酸，油的pH值應在6.0-7.0范圍內(nèi)，否則為不合格油，不能使用。運行中油，若pH值接近標準允許值時，應及時進行除酸處理。2、 酸值酸值，是指中和1g試油中含有的酸性物質(zhì)所需要的氫氧化鉀的毫克數(shù)。以mgKOH/g來表示。這里的酸性物質(zhì)是指有機酸和無機酸的總和，由于新油中一般不含無機酸，因此所測得的酸值反映了油中有機酸的含量。油中含有的有機酸主要是環(huán)烷酸以及油氧化生成的酸性物質(zhì)。新油中酸性物質(zhì)的含量，與原油及精制程度有關(guān)，而運行油則主要與油的老化程度有關(guān)。因此，對新油，酸值是反映油精煉程度的指標之一；而對運行油，

16、酸值則是反映油老化程度的指標之一。3、 活性硫絕緣油中的硫主要是原油中的硫或油煉制、再生過程中硫化物的殘留，它或是以穩(wěn)定的化合物的形式存在，或是以不穩(wěn)定的化合物的形式存在，或者以游離狀態(tài)的硫（稱活性硫）存在。這種活性硫?qū)饘?、纖維質(zhì)材料具有強腐蝕性，即使油中只有十萬分之一的活性硫，就會對導線、紙等纖維絕緣產(chǎn)生腐蝕作用，因此在絕緣油中不允許有活性硫。4、 氧化安定性由于油在貯存、運行過程中，不可避免地會與空氣中的氧接觸，在一定條件下，油與氧接觸就會發(fā)生化學反應生成氧化物，通常將油與氧的反應稱為油的氧化。油品抵抗這種氧化反應的能力，稱為油的氧化安定性。由于絕緣油是由許多不同結(jié)構(gòu)的烴類組成的化合物，

17、因此它的氧化過程是十分復雜的，一般可將其劃分為誘導期、發(fā)展期和遲滯期三個階段。誘導期。此階段氧化過程非常緩慢，油中生成的氧化物也很少。誘導期的長短與油的組成、氧含量、溫度等因素有關(guān)。發(fā)展期。在此階段油內(nèi)漸漸開始生成穩(wěn)定的氧化物，如：低分子有機酸、水、過氧化物等，這些氧化物的存在對油的氧化反應又具有催化作用，使氧化反應進一步發(fā)展，生成固體聚合物和縮合物，它們在油中達到飽和狀態(tài)后，便從油中沉淀出來形成即所謂的油泥。遲滯期。在此階段氧化速度減慢，生成的氧化物也比發(fā)展期少，這是因為由樹脂氧化生成的一些具有酚類物質(zhì)特性的氧化物對油的氧化具有減緩作用。影響油的氧化安定性的因素主要是油的化學組成，環(huán)烷基油的

18、氧化安定性比石蠟基油要好。三、電氣性質(zhì)1、介電強度絕緣油的介電強度是指絕緣油耐受電場應力的能力，通常以擊穿電壓值來表示。擊穿電壓值是指，當施加的電壓逐漸升高到某一數(shù)值時，油的電阻突然下降幾乎為零、電流瞬間增大并伴有火花或電弧產(chǎn)生時的電壓值，此時的電場強度成為油的介電強度。油的擊穿主要是電擊穿，由于油中或多或少總有一些自由離子，在電場的作用下，正離子向負極移動，負離子向正極移動，從而在兩極間產(chǎn)生一定的電流，隨著電壓的升高，離子的數(shù)量增多、運動速度加快，使兩極間的電流劇增，最終在兩極間形成貫穿性電流，即擊穿。影響絕緣油擊穿電壓的因素有：水分、纖維、油劣化產(chǎn)物等。根據(jù)油的擊穿機理，如果沒有水、纖維素

19、等雜質(zhì)的存在，油將是很難被擊穿的。但由于在煉制、貯存、運輸過程中不可避免地要和空氣接觸，吸潮、混入灰塵、纖維等雜質(zhì)，同時油在電、熱等應力的作用下劣化生成的酸、脂等懸浮物質(zhì)，都會使油的擊穿電壓大大降低。絕緣油的介電強度不是絕緣油質(zhì)量的控制指標，而是為了檢查絕緣油受水及其他懸浮物質(zhì)污染的程度，以及檢查油在注入電氣設備前的干燥、過濾處理是否能滿足要求。2、 介質(zhì)損耗因數(shù)IC無功率電流，即電容電流。IR有功電流，包括傳導電流和極化電流。圖13-1 介質(zhì)等效電路圖如圖13-1，當在介質(zhì)上施加一電壓時，在介質(zhì)中所通過的電流與施加的電壓間有一個夾角，其余角則定義為介質(zhì)損失角，其正切值tan定義為介質(zhì)的損耗因

20、數(shù)。之所以用介質(zhì)損耗因數(shù)來表示介質(zhì)的特性，是因為介質(zhì)損耗因數(shù)的大小實際上反映了介質(zhì)在一定電壓下的有功損耗的大小。如圖13-1 所示，當電壓施加在介質(zhì)兩端時，電流在介質(zhì)中產(chǎn)生的有功損耗為：P=UIcos=UIsin=CU2sin當很小時，sintan，那么PCU2tan當電極、電壓和頻率一定時，則有功損耗值僅取決于tan的大小。介質(zhì)的有功損耗由兩部分組成，一是傳導損耗，即傳導電流產(chǎn)生的損耗，它是由介質(zhì)中帶電離子的遷移所產(chǎn)生的損耗；二是極化損耗，即極化電流產(chǎn)生的損耗，它是由介質(zhì)的極化和偶極子定向排列所產(chǎn)生的損耗，僅在施加交流電壓時產(chǎn)生。油的介質(zhì)損耗因數(shù)與油中的帶電離子的含量和極性物質(zhì)的含量有關(guān)，因

21、此，它反映了油受機械雜質(zhì)、極性物質(zhì)等污染程度以及油老化的程度。3、 體積電阻率在恒定電壓作用下，介質(zhì)傳導電流的能力稱為介質(zhì)的電導率，電導率的倒數(shù)則稱為電阻率。油的體積電阻率表示了兩電極間絕緣油單位體積內(nèi)電阻的大小，通常以v表示。體積電阻率v一般是通過測量兩電極間的電阻R，然后計算得出，見式（13-1）：v=KR （13-1）式中：v體積電阻率，·m；K空電極常數(shù)，m；K=0.113Ca，其中Ca是以空氣為介質(zhì)時的電極杯的電容值，pF；R測出的樣品油的電阻值，。油的體積電阻率的大小，與油中雜質(zhì)有密切相關(guān)。純凈的新變壓器油，體積電阻率是很高的，一般在1012·m以上。運行油，由

22、于油老化產(chǎn)生的一系列氧化物，以及設備中其他絕緣材料老化生成物在油中溶解或沉淀，以及受外來雜質(zhì)的侵入，體積電阻率將逐漸下降。因此，體積電阻率的大小同樣可以反映油老化或受污染的程度。一般地，體積電阻率高，其介質(zhì)損耗因數(shù)就小，擊穿電壓也高。但由于體積電阻率僅反映了介質(zhì)中傳導電流的大小，不能反映介質(zhì)中極化電流的大小，因此，體積電阻率與介質(zhì)損耗因數(shù)并不完全等同，前者反映的是介質(zhì)在直流電場下的特性，而后者則是反映介質(zhì)在交流電場下的特性。在油中極性物質(zhì)含量很低時，也即極化電流很小時，油的體積電阻率v與介質(zhì)損耗因數(shù)tan有以下近似關(guān)系：tan1.8×1010/(rfv) （13-2）式中：r相對介電

23、常數(shù)；f試驗電源的頻率，Hz。但一定要注意的是，這一公式只有在油中極性物質(zhì)含量比較低時才成立。4、 析氣性絕緣油的析氣性是指絕緣油在電場作用下，烴分子發(fā)生物理、化學變化時，吸收或釋放氣體的特性。通常吸收氣體以（-）號表示，放出氣體以（+）號表示。絕緣油這種析氣性是由于在電場作用下，溶解在油中的氣體發(fā)生游離，形成高能量的電子或離子，這些電子或離子與油分子發(fā)生劇烈的碰撞，使油分子的C-H或C-C鏈斷裂，形成活潑的氫及活性烴基基團，活潑的氫及活性烴基基團與烴分子繼續(xù)作用，就會發(fā)生去氧、加氫或脫氫、分解、聚合等化學反應，從而放出或吸收氣體。絕緣油的析氣性與它的化學組成有關(guān)。如：芳香烴在電場作用下易發(fā)生

24、加氫反應，因此具有吸氣性；而烷烴和環(huán)烷烴則易發(fā)生脫氫反應，因此具有放氣性。第三節(jié) 絕緣油試驗方法關(guān)于絕緣油的試驗方法在有關(guān)標準中已有了詳細的規(guī)定，在此僅重點討論試驗時應注意的事項以及試驗結(jié)果的判斷和應用。一、密度測試方法概述（GB/T1884-88）：將合適的石油密度計垂直地放入盛有試油的密度計量筒中并讓其穩(wěn)定，待其溫度達到平衡狀態(tài)后，讀取石油密度計刻度的讀數(shù)并記錄試油的溫度。如有必要，可將盛試油的密度計量筒放入恒溫浴中，以避免試驗過程中溫度變化太大，影響測試結(jié)果。密度與溫度密切相關(guān)，標準中規(guī)定的密度是以20時的密度為標準。因此，應將測量結(jié)果換算至20，換算方法詳見GB/T1885-88石油計

25、量換算表。注意事項：測量時應將密度計緩緩地放入試油中。讀數(shù)時眼睛須與液面的上邊緣在同一水平線；油中或表面有氣泡時會影響讀數(shù)，應在測量前將氣泡除去。測量油溫時，應將溫度計置于油中2/3以下深度，時間不少于3min。實際應用：絕緣油的密度測量除用于計算一定體積油的重量、反映油的冷卻性能外，也可以反映在油在貯存、運輸、使用過程中是否有其他油品混入。因為，兩種及以上油品混合時，其密度如下：混=（1V1+2V2+iVi）/（V1+ V2+ Vi） （13-3）式中，i某一種油的密度 Vi某一種油的體積因此，如果發(fā)現(xiàn)油的密度有明顯變化時，應進一步分析是否混入了其他不同的油品。當然，如果混入的量比較小，或幾

26、種油的密度相差不大，僅通過密度測量很難發(fā)現(xiàn)是否混入了其他油品，必須結(jié)合其他試驗方法，如：閃點、界面張力、介質(zhì)損耗因數(shù)測量等，進行綜合判斷。二、粘度測試如前所述，粘度的表示方法有三種：動力粘度、運動粘度和恩氏粘度。在電力系統(tǒng)中一般采用運動粘度來表示絕緣油的粘度。方法概述（GB/T265-88）：在某一恒定溫度下，測量一定體積的液體在重力作用下流過一個標定好的玻璃毛細管粘度計的時間，此時間與粘度計常數(shù)的乘積即為該溫度下被試液體的運動粘度。注意事項：應根據(jù)溫度選用適當?shù)恼扯扔嫞乖囉偷牧鲃訒r間不少于200s，內(nèi)徑0.4mm的粘度計流動時間不少于350s。測量時應嚴格控制溫度的變化，溫度變化不大于0.

27、2。恒溫水浴中的攪拌電機應固定好，而且轉(zhuǎn)速不要太高，以免造成粘度計振動影響測量結(jié)果。實際應用：絕緣油的粘度是反映油冷卻性能的參數(shù)。對運行油，粘度還反映了油中雜質(zhì)，如：水分、酸、油泥等的含量，因為這些雜質(zhì)會粘附于毛細管內(nèi)壁或流出口，影響油的正常流動，從而使油粘度增高。因此，通過粘度的測量也可以了解油的老化程度。GB/T265-88中規(guī)定：“試油中含有水或機械雜質(zhì)時，在試驗前必須經(jīng)過脫水處理，用濾紙除去機械雜質(zhì)?！睂嶋H應用經(jīng)驗認為，這一規(guī)定對運行油粘度的測試是不合適的，這樣測量得到的結(jié)果不能真實反映油的粘度。三、凝點和傾點測試方法概述（GB/T510-83）：將試油裝在規(guī)定的試管中，冷卻到預期溫度

28、時，將試管傾斜45°，經(jīng)過1min，觀察液面是否移動。如果有移動，將試管取出重新預熱至試油達50±1，用比上次試驗溫度低4或更低的溫度重新進行測試；反之，如果液面無移動，則用比上次試驗溫度高4或更高的溫度重新進行測試。直至確定某試驗溫度能使液面停止流動而提高2又能使液面移動時，該溫度即為試油的凝點。傾點測試方法（GB3535-83）：試油經(jīng)預熱后，在規(guī)定的冷卻速度下，每隔3檢查一次油的流動性，觀察到的油能流動的最低溫度即為該油的傾點，以表示。注意事項：溫度計必須垂直放置，且在試管的中心位置，水銀球的最低端應在試油的三分之二以下深度，溫度計的底端切忌與試管壁相碰。實際應用：凝

29、點是劃分變壓器油牌號的依據(jù)。如果只是檢查試油的凝點是否符合技術(shù)標準要求，可在比技術(shù)標準所規(guī)定的凝點高1的溫度下進行測試，如果此時液面能夠移動，則認為凝點合格。四、閃點測試閃點的測量有開口杯法和閉口杯法。由于絕緣油一般使用在密閉的容器內(nèi)，因此通常都采用閉口杯法。方法概述（GB/T261-83）：試油在連續(xù)攪拌下用很慢的恒定的速率加熱，在規(guī)定的溫度間隔，同時中斷攪拌的情況下，將一小火焰引入杯內(nèi)，試驗火焰引起試油上部蒸汽閃火時的最低溫度即為試油的閃點。測試的結(jié)果應校正到標準大氣壓（101.3kPa或760mmHg柱）下，校正方法見式（13-4）：t=t試+0.25(101.3-p) 或 t=t試+0

30、.0345(760-p) （13-4）式中：t試測試結(jié)果，；p試驗時的大氣壓。注意事項：油面的高度。油面過高，測量結(jié)果偏低，反之亦然。點火用火焰的大小?；鹧娴拈L度應控制在3mm -4mm。升溫速度。升溫快，油的蒸發(fā)速度快，使空氣中油蒸汽濃度提前達到閃火下限，從而使結(jié)果偏低；反之，升溫速度慢，測試時間長，點火次數(shù)多，消耗了部分油蒸汽，而使結(jié)果偏高。含水量。如果油中含水量大于0.05%，必須先進行脫水處理。因為，加熱時油中的水分汽化形成水蒸汽覆蓋于油面上，將影響油蒸汽的正常揮發(fā)，從而使測量結(jié)果偏高。實際應用：閃點的測試，實際上是測試油中的易揮發(fā)成分及溶解的氣體特別是氫氣。絕緣油在加熱過程中，首先分

31、解出輕餾分的烴，因此，如果油中混有汽油、煤油等輕餾分的油，或由于設備內(nèi)部故障使油分解產(chǎn)生低分子的烴或其他可燃氣體，將會使油的閃點急劇下降。閃點的降低有可能引起設備火災或爆炸。閃點不合格的新油不應購買和使用，運行油若因設備內(nèi)部故障造成閃點不合格，可采用真空濾油處理。五、水溶性酸堿（pH值）測試水溶性酸堿是指絕緣油中能溶于水的酸性（礦物性酸、低分子有機酸等）和堿性（苛性鈉、碳酸鈉等）物質(zhì)，通常以酸堿度（pH值）來表示。方法概述：水溶性酸堿的測試方法有比色法、酸度計法、滴定法。目前電力系統(tǒng)應用較多的是比色法和酸度計法。1）比色法（GB7598-87），在規(guī)定的試驗條件下，試油與等體積的蒸餾水混合、搖

32、動，取其水抽出液，加入pH指示劑，通過與標準pH緩沖溶液比色確定其pH值。2）酸度計法（DL/T429.3-91），將試油與等體積的蒸餾水在70-80混合搖動5min，取其水抽出液，用酸度計測試其pH值。注意事項：蒸餾水的酸堿度。要求蒸餾水的pH值在6-7范圍，電導率小于3S/cm2（25時），一般用二次蒸餾水較好。萃取溫度。因為萃取溫度直接影響這些水溶性酸堿在水中的溶解度，溫度越高萃取率越高，測得的結(jié)果就偏低。指示劑水溶液的pH值。應盡量使指示劑水溶液的pH值與被測溶液的pH值相同。一般地，指示劑溶液的pH值，測新油時調(diào)到6.0，測運行油時調(diào)到5.0。實際應用：對于新油，pH值不合格，表明油

33、在酸精制處理后，酸沒有完全中和或堿洗后水洗不完全，這樣的油不能使用。對于運行油，pH值不合格，表明油中有低分子酸，即油已經(jīng)開始老化，應采取措施（如加抗氧化劑等）防止油的繼續(xù)老化。六、酸值測試方法概述：酸值的測量方法分電位滴定法和指示劑滴定法兩類。1）電位滴定法（GB/T7304-87），用乙醇-石油醚或乙酸-甲苯混合液將油中的酸性組分抽提出來，再用氫氧化鉀-乙醇滴定，用電位差法確定滴定終點。該方法一般用于測試深色油或作為仲裁試驗。2）指示劑滴定法（GB/T264-83、GB7599-87），用煮沸的乙醇將油中的酸性組分抽提出來，然后用已知濃度的氫氧化鉀乙醇溶液進行滴定，用指示劑確定滴定終點。常

34、用的指示劑有兩種，一是堿蘭6B，另一個是溴百里香蘭（簡稱BTB）。由于堿蘭6B指示劑在滴定終點為淺紅色，使深色油滴定終點的判斷困難，因此僅適用于新油和淺色油的測試。BTB指示劑在滴定終點呈綠蘭色，清晰明顯容易判斷，而且其測量結(jié)果更接近電位滴定法，是目前用來測量絕緣油酸值較好的指示劑。注意事項：乙醇溶液中醛的存在會使醇堿溶液變黃，影響滴定終點的判斷。應趁熱滴定，從停止回流至滴定終點所用時間不超過3min。這是因為，空氣中的二氧化碳極易溶解在乙醇溶液中，長時間在空氣中滴定，會使測試結(jié)果偏高。在滴定終點附近，應減緩滴定速度，在估計差一兩滴就要到終點時，改為半滴加入。實際應用：酸值是用來表示油中酸性物

35、質(zhì)的含量。一般地，除非因精制、清洗不完全而使油中殘留有無機酸，油中是不含無機酸的，因此酸值實際上是反映油中有機酸（即含有R-COOH基團的化合物，R為環(huán)烷酸或脂肪酸）的含量。而有機酸的存在則是由于油氧化的結(jié)果，因此，測量油的酸值是判斷油老化程度以及油是否能夠繼續(xù)使用的方法之一。酸值測試是運行中絕緣油的重要預防性試驗項目。七、界面張力測試方法概述（GB/T6541-86）：將一水平的鉑絲測量圓環(huán)從水油界面向上拉開，測量其所需要的力，然后按式（13-5）計算得出試油的界面張力：=mF （13-5）式中：m膜破裂時界面張力儀刻度盤的讀數(shù)，mN/m；F系數(shù)，按式（13-6）計算：F=0.7250 +

36、0.03678m/rar2(0-1)+P （13-6）式中：rar鉑絲圓環(huán)的平均半徑，mm；0水在25時的密度，g/mL；1試油在25時的密度，g/ml；P常數(shù)，按式（13-7）計算：P=0.04534-1.679rw/rar （13-7）圖13-2 界面張力與油泥的關(guān)系曲線2式中：rw鉑絲的半徑，mm。注意事項：玻璃杯和鉑絲環(huán)的尺寸及形狀。玻璃杯底部要平整，直徑不小于45cm，圓環(huán)直徑在4-6cm（用直徑為6cm的環(huán)比較好），環(huán)應保證為圓形，且與相連的蹬垂直。測試時間。因為親水性極性物質(zhì)向水油界面移動的速度取決于極性分子的類型、濃度等，如果測試時間太短將不能真實反映油中極性物質(zhì)的含量，如果太

37、長又會使測試結(jié)果測試結(jié)果偏低。因此，測量時必須按規(guī)定的時間進行，即從倒入試油到膜破裂的操作應在1min內(nèi)完成，而且從界面拉出環(huán)的時間應盡量在30s左右。另外，在膜將被拉破時，操作應盡量緩慢，以免由于環(huán)移動太快而產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，使測試結(jié)果偏高。試油量。所加試油量應保持在10mm高度，否則，鉑絲環(huán)從水油界面拉出時容易觸及油與空氣的界面，也會使測試結(jié)果偏高。實際應用：由于界面張力的大小反映的是油中極性物質(zhì)（如脂肪酸、醇類物質(zhì)等）的含量。因此，界面張力測試是檢查新油受污染程度和運行油老化程度的重要試驗項目之一。國標GB/T7595-2000規(guī)定，新油的界面張力應不小于40mN/m，運行油的界面張力應不小

38、于19mN/m。圖13-2是根據(jù)國內(nèi)600臺變壓器、套管、互感器、斷路器等設備用油實際運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計的油界面張力與油泥含量的關(guān)系曲線2。由圖可見，當界面張力小于20mN/m時，油泥不合格率超過50%。值得注意的是，一些極性添加劑，如：降凝劑（聚甲基丙烯酸脂），也是親水性極性物質(zhì)，會使界面張力下降。因此，新油界面張力不合格時，應排除極性添加劑的影響。八、氧化安定性測試方法概述：常用的測試氧化安定性的方法有兩種：1）方法一（SH/T0206-92），將試油裝在一個特制的玻璃氧化管內(nèi)，加入銅絲催化劑，并不斷地通入氧氣，在規(guī)定的溫度（110）下連續(xù)加熱164h，然后測試試油的酸值及試油中的沉淀物，酸值以

39、mgKOH/g表示、沉淀物以重量百分數(shù)表示。2）方法二（GB/T12580-90），將試油裝在一個特制的玻璃氧化管內(nèi)，加入銅催化劑線圈，保持在120，同時通以恒定流量的氧氣，測試試油氧化產(chǎn)生的揮發(fā)性酸增加到相當于中和值為0.28mgKOH/g所需要的時間。以誘導期（h）表示試油的氧化安定性。我國的變壓器油質(zhì)量標準中是以第一種方法的測試結(jié)果為依據(jù)的。注意事項：影響測量結(jié)果的因素主要是加熱的溫度和氧氣的流量，因為這兩個因素是影響絕緣油老化速度的關(guān)鍵因素，因此必須嚴格控制。實際應用：氧化安定性是評價絕緣油使用壽命的重要指標。對新油，此項目雖不作為每批產(chǎn)品的出廠控制指標，但它是保證項目，即每年至少應測

40、試一次；新油供貨時，生產(chǎn)廠家應在技術(shù)參數(shù)中提供此項指標。對運行油，一般只在對其性能有懷疑時進行此項試驗。九、腐蝕性硫測試方法概述：將試油在一定溫度下與銅片接觸，經(jīng)過一定時間后，觀察銅片表面及其顏色的變化，確定油對金屬銅片的腐蝕性。注意事項：此項試驗的關(guān)鍵點是對銅片表面及其顏色變化的正確判斷。只有銅片表面有綠色、黑色、深褐色或銅灰色的薄層或斑點時，才判斷為不合格，銅片表面的薄氧化層是允許的。如果兩次平行試驗，有一塊銅片上有腐蝕痕跡，需重復試驗，第二次試驗，如果仍有一塊銅片上有腐蝕痕跡，亦認為試油不合格。實際應用：此項試驗的目的是檢查新油、硫酸白土再生油中是否殘留有腐蝕性硫，以防止硫?qū)υO備的腐蝕。

41、對新油，如果此項試驗不合格，不應使用。對運行油，如果由于外界影響或現(xiàn)場再生時堿洗不徹底造成該項試驗不合格，應進行脫硫處理。十、抗氧化劑含量測試方法概述：目前國內(nèi)廣泛使用的抗氧化劑為2，6二叔丁基對甲酚，代號T501。T501含量的測試方法有：分光光度計法、液相色譜法、紅外光譜法和薄層層析法。國內(nèi)普遍采用的是第一種方法分光光度計法。（1）分光光度計法（GB7602-87），用石油醚、乙醇作溶劑，磷鉬酸做顯色劑，基于T501在堿性溶液中生成鉬蘭絡合物，并利用鉬蘭絡合物溶于水的性能，根據(jù)鉬蘭水溶液的顏色深淺，用分光光度計進行比色測試其含量。（2）液相色譜法（DL/T704-1999），該方法是最近開

42、發(fā)的新方法，具有操作簡便、測量快速準確等優(yōu)點，有較好的推廣應用前景。其方法是，先用甲醇將試油中的T501萃取出來，然后用液相色譜儀器進行分析和定量，具體操作步驟如下：制備標準油樣，與分光光度計法相同，根據(jù)所要配制的標準油樣的濃度稱取一定量的T501溶于基礎油中，避光保存（保存期不超過一個月）。樣品萃取處理，待試油樣與標準油樣的萃取方法相同。稱9.0±0.2g試油放入具塞比色管中，再用移液管移取1.0mL甲醇加入其中，放入振蕩儀中，常溫下振蕩15min，然后取出置于高速離心機中旋轉(zhuǎn)10min，使油與甲醇萃取液充分分離。色譜儀標定，用微量注射器取標準油樣的萃取液10L，進樣，得到標準油樣

43、的T501譜圖和響應值（峰面積或峰高）；重復進樣，取兩次響應值的平均值作為標準油樣T501的響應值。試油分析，取待試油樣的萃取液10L，進樣，得到待試油樣的T501譜圖的響應值；重復進樣，取兩次的平均值作為試油的響應值。計算試油的T501含量，按式（13-8）：wt=（wS·mS）Rt/（RS·mt） （13-8）式中：wt待試油樣中T501的含量，%；ws標準油樣中T501的含量，%；mS標準油樣質(zhì)量，g；Rt待試油樣中T501的色譜峰的響應值，V·s或V；Rs標準油樣中T501的色譜峰的響應值，V·s或V；mt試油質(zhì)量，g。注意事項：1）分光光度計法

44、：在每次測試試油時，應同時進行標準曲線的繪制，以減少因試驗條件（如所用試劑、工作環(huán)境等）的差異造成的誤差。測試老化程度較深的油時，須先進行脫色處理，否則會使測量結(jié)果偏高。鉬酸溶液應置于棕色瓶中保存，以免氧化變色（變?yōu)榫G色）影響發(fā)色，最好是在使用前配制。加堿量應精確，以使鉬蘭絡合物的pH值在適當范圍。脫色用石油醚的沸點在30-60，測試用石油醚的沸點在60-90比較好。2）液相色譜法：萃取處理時，振蕩時間不少于10min，以盡可能保證油中的T501能完全溶解到甲醇中；如果試油譜圖中雜峰較多，可改變流動相比例和流速，對管路進行沖洗；另外，提高離心機轉(zhuǎn)速（大于2000轉(zhuǎn)/分）、延長旋轉(zhuǎn)時間，可使雜峰

45、減少。實際應用：目前電力系統(tǒng)使用的絕緣油基本上都添加有抗氧化劑，一般在新油出廠時添加，添加量為油量的0.3%。由于抗氧化劑在油的運行中會逐漸消耗，消耗的速度與油中含氧量、含水量等有關(guān)，因此應定期檢測其含量并及時添加。經(jīng)驗表明，當T501含量低于0.15%時就應及時添加，一般補加到0.3%。十一、水分測試水分是加速絕緣油和纖維絕緣老化的主要因素之一，也是導致絕緣油、紙介電強度下降及設備故障的因素之一。因此，對準備注入設備的新油要嚴格控制其水分含量，同時，對運行油進行定期檢測，以及時發(fā)現(xiàn)設備受潮缺陷。方法概述：水分的測試方法有庫侖法、氣相色譜法、蒸餾法等。前兩種方法適用于絕緣油中微量水分的測量。（

46、1）庫侖法（GB7600-87），其原理是基于，有水時碘被二氧化硫還原，在有吡啶和甲醇存在的情況下，發(fā)生化學反應，生成氫碘酸吡啶和甲基硫酸氫吡啶。反應式如下：H2O+I2+SO2+3C5H5N2C5H5N·HI+ C5H5N·SO3C5H5N·SO3+CH3OHC5H5N·HSO4CH3在電解過程中，電極反應如下：陽極：2I-2eI2陰極：I2+2e2I-2H+2eH2產(chǎn)生的碘又與油中的水分反應生成氫碘酸，直至全部水分反應完畢。反應終點用一對鉑電極組成的檢測單元指示。從上述反應式中可以看出，在整個過程中消耗的碘、二氧化硫和水的克分子數(shù)相同，即電解碘的電量

47、相當于電解水所需的電量。根據(jù)法拉第電解定律，電解1mol碘需要2倍的96493C的電量，即電解1mol水需要2×96493C的電量。由此，可以根據(jù)反應所消耗的電量來計算出油中的水分含量，見式（13-9）。電力系統(tǒng)廣泛使用的微庫侖儀就是根據(jù)這一原理設計的。W×10-6 = Q×10-3 即 18 2×96493W=Q/10.72 （13-9）式中：W試油中的水分含量，g；Q電解電量，mC；18水的分子量。（2）氣相色譜法（GB7601-87），該方法是將試油中的水分在氣相色譜儀的汽化加熱器中加熱汽化后，通過高分子微球固定相（GDX-503）分離，用熱導檢測

48、器（TCD）檢測，然后采用工作曲線法進行定量。該方法相對于庫侖法，操作比較復雜，目前已較少采用。（3）蒸餾法（GB/T260-77），將試油與無水溶劑混合，進行蒸餾測試其水分含量。水分含量以百分數(shù)表示。該方法一般用于含水量較高的油。圖13-3 OOMMEN油紙水分平衡曲線7注意事項：由于目前水分測試使用最多的是庫侖法，因此僅討論用庫侖法測試油中水分含量時應注意的問題。每次試驗時應用蒸餾水對儀器進行校正，當連續(xù)三次進0.1L水，儀器顯示值與理論值之差均在5%以內(nèi)時，才能認為儀器調(diào)整完畢。實驗室的溫度應高于20，否則將無法滿足第1項的要求。這是由于，溫度太低時，電解液的粘度增大使電解反應速度降低，

49、而反應終點的判斷是依據(jù)反應速度來確定的，因此使測試結(jié)果偏低。攪拌速度也是影響測試結(jié)果的主要因素。因為攪拌速度的快慢會影響反應速度，太快會使反應終點不穩(wěn)，太慢則會使測試結(jié)果偏低，攪拌速度最好能夠使電解液呈一旋渦狀為宜。用進樣注射器抽取試油時，應注意不要有氣泡和雜質(zhì)，否則會使測試結(jié)果偏高。進樣用針頭應足夠長，能使油樣直接注入到電解液中。實際應用：設備內(nèi)的水分除制造時殘留、外部侵入外，油、紙絕緣的老化也是其來源之一。因此，通過油中水分含量測量可以檢查設備的密封狀況，同時還可以反映絕緣油及紙絕緣的老化狀況。對變壓器等油紙絕緣結(jié)構(gòu)設備，測試油中含水量的另外一個重要目的，是通過油中水分含量估算紙絕緣中的含

50、水量。因為，對于絕緣紙水分的存在幾乎是致命的，它會加速纖維絕緣的老化，降低紙的電氣和機械強度，而且紙絕緣的老化是不可逆轉(zhuǎn)的，不像絕緣油老化后可以再生或者進行更換，可以說，所有改善絕緣油性能的努力最終的目的都是為了使紙絕緣處于一種良好的環(huán)境中，以減緩其老化的速度。因此，必須嚴格控制紙絕緣中的含水量。對于油紙絕緣結(jié)構(gòu)設備，設備內(nèi)部的水分在油、紙之間實際上是處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)，當設備運行溫度變化時，水分將在油、紙間重新進行分配，最終在這一溫度下重新達到平衡。由于絕緣油對水分的溶解能力隨溫度升高而增大，而紙絕緣對水的溶解能力則隨溫度的增加而降低，因此當溫度升高時，紙中的水分將向油中遷移，經(jīng)過一定時間

51、后達到新的平衡，當溫度降低時，油中的水分將向紙中遷移。圖13-3是OOMMEN油紙水分平衡曲線，它反映了不同溫度下水分在油、紙間的分配情況。由圖13-3 可見，同樣的測試值所反映的紙中的含水量隨取樣時油溫的不同是不同的，例如：油中水分測試值為20mg/L，若取樣時的油溫是60，表明紙中含水量約為1.5%；若取樣時的油溫是30，則表明紙中含水量在4.0%左右（表紙絕緣已經(jīng)受潮）。因此，在判斷水分測試結(jié)果時，必須注意取樣時油的溫度。標準中的規(guī)定值一般是指取樣時油溫在60的含水量。對水分嚴重超標的設備，應進行干燥處理?，F(xiàn)場干燥方法，可采用熱油噴霧真空干燥、渦流真空干燥、短路真空干燥等方法。如果僅采用

52、真空濾油，很難取得好的效果，因為，真空濾油時只是除去了油中的水分和紙絕緣表面的水分，而紙絕緣中大量的水分很難通過真空濾油排除掉，這樣，設備投運后紙中的水分會很快向油中遷移使油中水分很快又超標。十二、含氣量測試方法概述：含氣量的測試方法有二氧化碳洗脫法、真空壓差法、氣相色譜法等。（1） 二氧化碳洗脫法(DL/T450-91)，用高純度的二氧化碳以極其分散的形式通過一定體積的試油，由于二氧化碳的過飽和，會將試油中溶解的氣體洗脫出來，并與二氧化碳一起通過裝有氫氧化鉀溶液的吸收管，二氧化碳在吸收管中被完全吸收，其余氣體則進入有精確刻度的到量氣管，然后讀出氣體的體積數(shù)。（2） 真空壓差法（DL/T423

53、-91），其原理是將被測試油暴露在真空脫氣室內(nèi)，使溶解在油中的氣體向真空脫氣室中擴散，脫氣室內(nèi)的壓強將因油中氣體的擴散而增高，根據(jù)試油的體積、溫度及脫氣室內(nèi)壓強的變化，計算出油中的含氣量。（3） 氣相色譜法（DL/T703-1999），采用氣相色譜法，檢測出油中各溶解氣體組分的含量，它們主要包括氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳等，然后將所有組分的含量相加即得出油中的氣體含量。該方法雖然比較復雜，但準確度高、重復性好，在國外廣泛采用，目前國內(nèi)色譜儀生產(chǎn)廠家也已開發(fā)出專門用于油中含氣量測試的儀器。注意事項：二氧化碳洗脫法所測到的含氣量不包含一氧化碳和二氧化碳，因其在通過吸收管時被氫氧化鉀吸收了，因此

54、使測得的結(jié)果偏低，尤其是對一氧化碳、二氧化碳含量較高的運行油測量誤差更大。另外，二氧化碳的流速、洗脫的時間對測試結(jié)果有較大的影響，流速一般控制在30mL/min，洗脫的時間以10-15min為宜。真空壓差法的準確度主要受脫氣室真空度及脫氣裝置的氣密性的影響。如果真空度不能滿足要求，一方面會使脫氣室中殘留有空氣，另一方面，溶解在油中的氣體不能完全釋放出來，從而使測試結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。實際應用：絕緣油對氣體的溶解能力是有限的，約為油體積的10%，對變壓器類全密封結(jié)構(gòu)的充油電氣設備，正常情況下絕緣油的含氣量約為4-6%。當設備密封破壞或由于其他原因使外部空氣進入設備內(nèi)部，將使油中含氣量增加甚至形成

55、自由氣體，引起變壓器氣體繼電器動作或氣泡放電，危及設備運行安全。含氣量的測試有助于對設備密封狀況的判斷，同時還有助于對變壓器氣體繼電器動作原因和變壓器內(nèi)低能量放電產(chǎn)生原因的分析。例如：一臺110kV電廠升壓變壓器，大修投運后氣體繼電器頻繁報警，嚴重時每小時一次，油色譜分析表明設備內(nèi)部無過熱或放電性故障，但氧含量較高，而且油中含氣量高達12%，表明油中氣體已達到飽和，說明氣體繼電器頻繁報警是由于油中氣體飽和釋放所致，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)是由于大修補油時未采用真空注油造成的。另有一臺220kV變壓器，正常運行時氣體繼電器報警，油色譜分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)各故障特征氣體含量都非常低，而油中含氣量也遠低于飽和值，檢查發(fā)

56、現(xiàn)是由于呼吸器堵塞造成的，在這種情況下，雖然油中氣體含量遠低于飽和值，但當設備運行溫度急劇下降時，由于呼吸器堵塞，使油面上部形成負壓，油中溶解氣體向負壓區(qū)擴散，從而引起氣體繼電器報警。再者，在新設備安裝后的帶電調(diào)試中也多次發(fā)生過油中出現(xiàn)放電性故障特征氣體乙炔的情況，但經(jīng)過濾油處理重新投入運行后一切正常，表明油中乙炔組分的出現(xiàn)可能與設備安裝后排氣不充分有關(guān)。圖13-4 水分對擊穿電壓的影響2十三、擊穿電壓測試方法概述GB/T507-2002）：將一交流電壓施加在充滿油的規(guī)定間隙（2.5mm）的兩個電極之間，并按一定的速度升壓，至電極間的油被擊穿，此時的電壓值即為油的擊穿電壓。 擊穿電壓平均值，k

57、V圖13-5 6次擊穿電壓的標準偏差與其平均值的關(guān)系標準偏差與平均值的比值注意事項：試油溫度。對不含雜質(zhì)并經(jīng)過干燥的油，溫度的影響主要是通過對油粘度的影響來體現(xiàn)的，溫度升高時，油粘度減小，使由電場引起的離子在油中的運動速度加快，增加了離子碰撞游離的幾率，從而使油的擊穿電壓降低；對含有雜質(zhì)及水分的油，溫度的影響主要是通過對水分狀態(tài)的影響體現(xiàn)出來。溫度較低時，水分呈乳化狀態(tài)，在電場作用下，呈極性排列在兩電極間形成橋路，所以擊穿電壓很低；溫度升高，乳化水的活性增大，在電場作用下分散于油中，反而不易形成橋路，因此擊穿電壓隨溫度的升高將有所增加；當溫度繼續(xù)升高時，油的粘度達到最小值，油分子的活性增加，水分子就很難再借助油的粘度阻力而逃脫電場的束縛，則又重新集結(jié)成橋路，從而使擊穿電壓降低。電極形狀、電極間距、油杯形狀和容量、以及升壓速度。研究表明，如以平板電極的測試值為準，則球形電極大致偏高6kV，球蓋形電極大致偏高3kV左右。實際應用：影響絕緣油擊穿電壓的因素是水分、纖維、油劣化產(chǎn)物等的污染。根據(jù)油的擊穿機理，如果沒有水、纖維素等雜質(zhì)的存在，油將是很難被擊穿的。但由于在煉制、貯存、運輸過程中不