绝缘油击穿电压测定及注意事项

吴彦婷

摘要：为了更好地监测充油设备的状态，绝缘油击穿电压试验作为诊断设备绝缘性能的重要依据，能够及时有效发现设备故障。

关键词：绝缘油击穿耐压;油杯;电极;质量指标

1.前言

绝缘油在电力设备中应用广泛，绝缘油击穿耐压是衡量绝缘油电气性能的一个重要指标，用于判断油中是否含有水分、杂质和导电微粒，是电力系统充油设备投运前、大修后及运行中，直观反映设备状态的重要依据。

2.方法原理与注意事项

绝缘油击穿耐压测试原理：将绝缘油装入带电极的油杯中，逐渐升高施加于绝缘油的电压，当电压达到一定数值时，油的电阻几乎突然下降至零，即电流瞬间突增，并伴随有火花或电弧的形式通过介质（油），此时通常称为油被“击穿”，油被击穿的临界电压，称为击穿电压，以千伏（kV）表示【2】。

测试时需注意：

a）环境应清洁、无干扰，防止灰尘、杂质进入油杯，温度不低于5℃，相对湿度不大于80%，周围应避开电磁场和机械振动。

b）仪器应接地良好，在更换油样时应切断电源，测试过程中禁止误动高压罩，以防高电压伤人，试验人员应站在绝缘垫上进行测试。

c）在装样操作时，避免用手触及电极、油杯内部和试油，防止污染油样。

d）试验仪器未放置油样，切勿升压。

3.试验要求

试验仪器：目前试验室大部分采用全自动油击穿电压测试仪。

仪器技术指标要求如下【3】：

a）升压速度：2.0 kV/s±0.2 kV（或3.0 kV/s±0.2 kV）。

b）电压表精度：不低于1.5级。

c）步进变压器电压增长值：试验电压平缓均匀，有变化且无过冲或瞬变，其电压增长值（如由自耦变压器产生的）不能超过预期击穿电压的2%。

d）短路电流：升压变压器及相关电路的短路电流在10 mA～25 mA。

e）断开时间：达到试样击穿电流时，断开电压时间小于10ms。

f） 油杯：体积在300～500mL之间，应带有盖子，由绝缘材料制成，应透明，且对绝缘油及所用清洗剂具有化学惰性，油杯不使用时，应充满干燥的油，并放于干燥防灰尘的清洁地方， 油杯长时间未使用，使用前，应用挥发性溶剂清洗。

g）电极：由磨光的铜、黄铜或不锈钢材料制成，，电极轴心应水平，电极浸入试样的深度应至少为40mm。电极任一部分离杯壁或搅拌器不小于12mm，电极间距为2.5mm±0.05mm。如图1蘑菇形电极，图2平板形电极。

h）极上电压：近似正弦的波形，该峰值因数在√2±7%范围内。

4. 试验步骤

4.1检查仪器

⑴检查工作现场的工作条件（温度不低于5℃，相对湿度不大于80%）。

⑵仪器电源插头是否插好，外壳是否可靠接地。

⑶检查油杯是否干净，有无异物。（使用前应先将杯内搅拌子取出置于干净过滤纸上，倒去油杯中的油。）

4.2电极检查

用标准规插入两个电极之间进行校准，如间距达不到要求，可调整电极，使电极夹紧标准规后距离为2.5mm±0.1mm。

4.3 试样的准备。

为了使油中水分杂质等分布均匀，同时不形成气泡，輕轻翻转摇动盛有试样的取样瓶数次。

4.4油杯的清洗

向油杯内倒入少量试油，转动油杯，直至将油杯的每一个角落都冲洗到，将油倒掉，重复操作将油杯洗涤2～3次。

4.5注油

让油样沿着杯壁，慢慢倒入已准备好的油杯，并用镊子或磁吸棒取搅拌子轻放入杯中，真个过程应注意避免空气泡的形成。将油杯轻放入仪器中，安放好，盖好仪器高压罩，准备试验。

4.6 升压

油样试验过程，第一次静置时间：10分钟，搅拌时间：1分钟，启动仪器，在电极间按2.0 kV/s士0.2 kV/s的速率缓慢加压至试样被击穿，击穿电压为电路自动断开时的最大电压值;下一次升压间隔时间：5分钟，升压速率：2.0 kV/s（国际电工委员会IEC165方法中规定），试验次数：6，记录6次数据，取6次平均值作为试验结果。

4.7试验结束

关闭试验仪器电源，整理工作台，擦净油迹，将合格的油样充满油杯并加盖后放干燥处保存。

5.数据分析

试验结束后，参照表1对充油变压器质量指标对数据进行分析，击穿电压低于运行油标准要求的，可判断为绝缘较低，果断采取措施以保证设备安全。

当运行中的变压器油耐压值低于质量指标时，可能存在油中水分含量过大、杂质颗粒污染、有油泥产生的情况，可以真空脱气处理、精密过滤或再生处理，经处理后的油样再进行试验，直至数据合格。

参考文献：

[1]电力设备交接和预防性试验规程（试行）Q/FJG 10029.2-2004

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