絕緣油性能檢測概要課件

4.4絕緣油性能檢測

在高壓電氣設備中，絕緣油得到了廣泛的應用。高壓電氣設備的主要部件均浸在絕緣油中，絕緣油還將填充到容器的各個部分，將設備中的空氣排除，起到絕緣和散熱的作用。

目前，我國使用較多的絕緣油就是變壓器油。除變壓器油外，還有多種絕緣油(液體絕緣材料)，如電容器油、硅油、十二烷基苯、電纜油、蓖麻油、二芳基乙烷(S油)等。4.4絕緣油性能檢測1

變壓器油的試驗內(nèi)容很多，除電氣性能外，還有許多物理、化學性能的試驗。其主要試驗內(nèi)容有：電氣性能的試驗：（1）電阻率的測量；（2）介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）的測量；（3）介電常數(shù)的測量；（4）電氣強度的試驗。變壓器油的試驗內(nèi)容很多，除電氣性能外，22.物理、化學性能的試驗：（1）酸值試驗；（2）凝固點試驗；（3）閃火點試驗；（4）粘度試驗；（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2.物理、化學性能的試驗：4.4.1絕緣油的電氣試驗返回34.4.1絕緣油的電氣試驗

圖4-15圓柱形三端電極1絕緣2高壓電極3測量電極4保護電極5溫度計孔介電常數(shù)的測量（ε）介質(zhì)損耗因數(shù)的測量（tanδ）

4.4.1絕緣油的電氣試驗

圖4-15圓柱形三端電極4圖4-16平板型三端電極1測量電極2絕緣3保護電極4高壓電極5絕緣圖4-16平板型三端電極5電氣強度試驗

電氣強度試驗是變壓器油的一項常規(guī)試驗。它是用來闡明變壓器油被水分和其他懸浮物質(zhì)物理污染的程度。

電氣強度試驗方法是：將變壓器油倒入專門設備油杯中，以一定速率上升的交流電壓加在油杯上，直至變壓器油擊穿，變壓器油擊穿時的電壓，即為此次變壓器油的擊穿電壓。電氣強度試驗電氣強度試驗是變壓器油的一項常規(guī)6變壓器油電氣強度試驗內(nèi)容

試驗裝置

試驗電極-油杯試驗過程：取油樣。應用潔凈的容器從桶裝或聽裝容器的低部抽取油樣。將油樣慢慢倒入潔凈的油杯中。在將油倒入油杯中時，要盡最避免形成氣泡。在油杯的兩個電極上，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。

變壓器油電氣強度試驗內(nèi)容試驗裝置取油樣。應用潔凈的容器從7絕緣油的電阻率

絕緣油的電阻率即體積電阻率，可看成在一個單位立方體積內(nèi)的體積電阻，用其電流強度與穩(wěn)態(tài)電流密度之商來度量。電阻率計算公式：

其中：K—空電極常數(shù)(4-19)

返回絕緣油的電阻率絕緣油的電阻率即體積84.4.2油中溶解氣體的氣相色譜分析

當電器中存在局部過熱、電弧放電或某些內(nèi)部故障時絕緣油或固體絕緣材料會發(fā)生裂解，就會產(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。

4.4.2油中溶解氣體的氣相色譜分析9

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、含量及其隨時間而增長的規(guī)律，就可以鑒別故障的性質(zhì)、程度及其發(fā)展情況。具體步驟為：先將油中溶解的氣體脫出，再送入氣相色譜儀，對不同氣體進行分離和定量。1.

看特征氣體的組分和主次

不同的絕緣物質(zhì)，不同性質(zhì)的故障，分解產(chǎn)生的氣體10表4-1不同故障類型產(chǎn)生的氣體

、、、、、、、、、、、、、、、、、、、故障類型主要氣體組分次要氣體組分油過熱

油和紙過熱

油紙絕緣中局部放電油中火花放電油中電弧油和紙中電弧表4-1不同故障類型產(chǎn)生的氣體、、、、、、、、、、、、、、112.看特征氣體的含量

當故障涉及到固體絕緣時，會引起和含量的明顯增長，但在考察這兩種氣體含量時更應注意結(jié)合具體電器的結(jié)構持點(如油保護方式)、運行溫度、負荷情況、運行歷史等情況加以綜合分析。突發(fā)性絕緣擊穿事故時，油中溶解氣體中、的含量不一定高，應結(jié)合氣體繼電器中的氣體分析作判斷。

2.看特征氣體的含量當故障涉及到固體絕緣時12絕對產(chǎn)氣速率:

表4-3變壓器和電抗器絕對產(chǎn)氣速率的注意值（mL/d）氣體組分開放式隔膜式氣體組分開放式隔膜式總烴612一氧化碳50100乙炔0.10.2二氧化碳100200氫510(4-20)

3.看特征氣體含量隨時間的增長率

絕對產(chǎn)氣速率:表4-3變壓器和電抗器絕對產(chǎn)氣速率的注意值13相對產(chǎn)氣速率:

三比值法取出、、、、這五種氣體含量，分別計算出/、／、／這三對比值，再將這三對比值按表4-4所列規(guī)則進行編碼，再按表4-5所列規(guī)則來判斷故障的性質(zhì)。(4-21)

相對產(chǎn)氣速率:三比值法取出、、、14表4-5用三比值法判斷故障類型編碼組合故障類型判斷故障實例（參考）C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6001低溫過熱（低于150℃）絕緣導線過熱，注意CO、CO2含量以及CO/CO2值20低溫過熱(150~300℃)分接開關接觸不良，引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良。渦流引起銅過熱，鐵芯漏磁局部短路和層間絕緣不良，鐵芯多點接地21中溫過熱(300~700℃)0，1，22高溫過熱（高于700℃）10局部放電高濕度、高含氣量引起油中低能量密度放電120，1，2過熱兼電弧放電線圈匝、層間短路，相間閃路，引線對箱殼放電，線圈熔斷，分接開關飛弧，固環(huán)流引起電弧，引線對其它接地體放電0，10，1，2電弧放電220，1，2過熱兼低能放電引線對電位未固定的部位之間連續(xù)火花放電，分接抽頭引線間油隙閃絡，不同電位之間油中火花放電，懸浮電位之間火花放電返回表4-5用三比值法判斷故障類型編碼組合故障類型判斷故障實例154.4.3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相的一種色譜分析法，它的基本概念及理論基礎與氣相色譜是一致的，但又有不同之處。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，但它的應用范圍更加廣泛。

4.4.3絕緣油的高效液相色譜分析高效液相色譜法16

在充油電氣設備中，由于構成固體絕緣的纖維質(zhì)材料的老化導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)的存在可以作為運行設備固體絕緣老化程度的診斷依據(jù)，也可以作為對溶解氣體分析的補充。

在充油電氣設備中，由于構成固體絕緣的纖17

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。變壓器在投運初期，因不會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)。

糠醛化合物是纖維性絕緣材料絕緣裂化的特有產(chǎn)物，18（本節(jié)完）返回小結(jié)在高壓電氣設備中，絕