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变压器油击穿电压测定值的影响因素

时间:2017-7-13 11:27:00   来源:本网   添加人:admin

  变压器油击穿电压测定值的影响因素姜玲玲(中国石油化工股份有限公司润滑油公司,北京100085)程对击变压器穿电压测定值的影响。球形电极的击穿电压值较高,球盖形电极居中,平板电极较低。

  映睐货置度/憧SO-早-一ffi度00电压平均值/kV图丨变异系数与电压平均值的关系击穿电压是变压器油在高压电场下所具有的重要的电气性能之一,表征在电场作用下能承受的最高电压。变压器油的击穿电压反映了其绝缘性能的好坏,直接影响到变压器的使用安全性和使用周期。击穿电压也是客尸验收油品的重要测试项目,由于试验方法、测试仪器和环境等影响,对试验结果的影响很大,因此分析变压器油的击穿电压测定影响因素具有重要意义。

  1击穿电压测试方法变压器油击穿电压的测试方法是向置于规定设备中的变压器油施加按一定速率连续升压的交变电场,直到变压器油被击穿。变压器油被击穿虽然是短暂的一瞬间,但过程却很复杂,即使同一试样,测得的击穿电压值也很分散,相差较大,因此各种击穿电压测试方法都规定取5次到6次测试的平均值作为测试结果,这种规定在一般的测试中是不多见的。目前国内普遍采用方法是GB/T507-2002绝缘油击穿电压测定法(等效采用IEC 156-1995绝缘油工频击穿电压测定法)。根据该方法对数据分散性要求,当试验数据的变异系数(标准偏差/平均值)在相关虚线范围内,说明该试验数据在95%置信区间,符合试验方法的要求,见。

  从中的数据分散性可以看出,该测试方法允许波动的范围较大,如当测试数据为40kV时,其再现性有效置信区间内击穿电压的波动范围为2击穿电压测试的影响因素2.1测试方法的影响目前变压器油击穿电压测试方法主要有GB/T507-2002绝缘油击穿电压测定法、DL/T429.9- 1991电力系统油质试验方法第9部分:绝缘油介电强度测定法、IEC 156-1995绝缘液体工频击穿电压的测定试验方法及ASTMD877-2007用圆盘电极测定电绝缘液体介电击穿电压的试验方法,4种方法的差别见表1.表1击穿电压测试方法差异比较项目电极形状球形或球盖形平板电极间距/mm油杯容量/mL加压速率/(kV.s-1)环境温度/t试样和环境温差矣5t著者简介:姜玲玲(1978~),女(汉),工学学士,工程师,2001年毕业于石油大学(华东),现在中国石化润滑油公司科技开发部从事质量管理工作。已公开发表论文3篇。

  507方法与IEC156方法的测试条件大致一样,而ASTMD877方法和DL/T429方法的测试条件也基本相同,差别不大。

  2.2试验仪器的影响使测定结果产生误差,其中在电极间距相同的情况试验仪器包括升压装置、油杯、电极、搅拌器、下,不同结构形状的电极对击穿电压的测定结果影数据输出装置和计时装置等,每部分的异常都会响较大,见表2.电极形状对击穿电压测试结果的影响击穿电压/kV偏差/kV击穿电压/kV偏差/kV击穿电压/kV偏差/kV击穿电压/kV偏差/kV 1号样平板电极球型电极球盖电极2号样平板电极球型电极球盖电极号样平板电极球型电极球盖电极从表2的试验结果可以看到,3种不同形状的电极测得的击穿电压表现出相似的规律,球形电极的击穿电压值较高,球盖形电极次之,平板电极相对较低。这是因为电极的形状不同,电极周围空间的电场也截然不同。平板电极之间的电场可以大致看成是均匀电场,而球形和球盖形电极之间的电场为不均匀电场。变压器油在不同电场中的表现也完全不同,尤其是对于平板电极而言,相对均匀的电场比球形和球盖形电极所形成的同等强度的电场所占的空间要大得多,击穿位置不可预知,击穿的概率也大得多,这也是平板电极测定的击穿电压比另两种电极的测定值低的根本原因。

  2.3杂质和水分的影响大气中的飘尘和水汽不可避免地要混入待测油样中,从而使击穿电压测定值偏低。我国南方潮湿多雨的季节和北方沙尘较大的季节,对测定结果的影响均较大。据研究,当油中含有纤维、灰尘和其它杂质时,由于它们具有强烈的吸水性,增大了介电常数,在电场中有可能极化,并沿电场方向定向排列,构成杂质“小桥,‘,导致油品被击穿⑴。油中杂质越多,越易形成”小桥“,击穿电压越低。

  为了说明杂质对变压器油击穿电压的影响,用定性滤纸对变压器油(新油)进行过滤处理,并测定过滤前后变压器油的击穿电压,见表3.表3杂质对击穿电压的影响油样编号过滤前击穿电压/kV过滤后击穿电压/kV 1号样2号样3号样4号样5号样6号样7号样10.8(含水48pg.g-1,有悬浮污染物)注:环境温度22T~24,相对湿度70%~75%.从表3的数据中可以看出,变压器油经过滤后击穿电压均有所上升,说明了杂质和水分(过滤时部分水分被滤纸吸收)对击穿电压有影响。

  2.4温度的影响绝对干燥的变压器油的击穿电压与温度的关系不大,但变压器油中或多或少都含有一定量的水分,所以变压器油的击穿电压和温度呈现出比较复杂的关系,见。

  这种情况主要是由于油中水分存在的状态随温度变化的缘故。温度高于0丈时油中的水呈悬浮状,最易形成导电的“小桥”,此时对击穿电压影响最大;当温度继续升高,水分逐渐由悬浮状态变为溶解状态,使得能形成导电“小桥”的悬浮状水分越来越少,击穿电压也逐渐升高。

  2.5样品均匀性的影响GB/T507绝缘油介电强度测定法中规定在试样准备时要轻轻摇动盛有试样的容器,使油中的杂质均匀分布而又不形成空气泡。也就是说样品的均匀性会对击穿电压有影响,见表4.表4的数据说明了样品均匀性对击穿电压的影响,在测试击穿电压时一定要按GB/T507绝缘表4样品均匀性的影响油样编号击穿电压/kV备注1号样静置24h,不摇动静置24h,摇动1min 2号样静置24h,不摇动静置24h,摇动1min 3号样静置48h,不摇动静置24h,摇动1min 4号样静置48h,不摇动静置24h,摇动1min 5号样静置48h,不摇动静置24h,摇动1min油介电强度测定法中的规定,保持样品的均匀性。3结束语不同电极形状测得的变压器油的击穿电压相差较大,以球形电极的击穿电压值较高,球盖形电极次之,平板形电极相对较低。由于影响击穿电压的因素较多,建议变压器油的生产厂家及用户采用相同的方法和条件测定击穿电压,确保击穿电压的准确性。