擊穿電壓強度測試儀測試原理:
1、本儀器由控制部分和高壓試驗部分組成。北京智德創(chuàng)新檢測儀器由計算機或觸摸屏控制整個儀器運行。
2、在觸摸屏或計算機上設(shè)置界面設(shè)置好升壓方式、試驗電壓值、耐壓時間值,升壓速度確定后回到主界面,啟動運行后,北京智德創(chuàng)新檢測儀器器按預(yù)先設(shè)定的升壓方式和升壓速度控制步進電機,從而帶動調(diào)壓器升高試驗電壓,并同步測量試驗電壓,由計算機或觸摸屏顯示電壓值,并描繪出實時曲線。變壓器高壓端串聯(lián)一個保護電阻接到電極系統(tǒng)的上電極,施加到試樣上。
3、當(dāng)試驗電壓達到預(yù)設(shè)值,保持耐壓時間(升壓方式為恒定耐壓)過后,試樣還未擊穿,系統(tǒng)自動降壓回零跳閘;若在升壓過程中試樣擊穿,過流繼電器將迅速切斷電路自動降壓回零,觸摸屏或計算機界面將保持最高擊穿試驗電壓值顯示。
擊穿電壓強度測試儀測試環(huán)境:
1、試樣的處理
⑴用綢布蘸對試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。
⑵北京智德創(chuàng)新檢測儀器預(yù)處理和條件處理:處理條件和方法可根據(jù)產(chǎn)品的性能和要求從本標準附錄表1和表2中選取。有特殊要求的由產(chǎn)品標準另行規(guī)定。
⑶絕緣材料的電氣強度隨溫度和含水量而變化。除被測試材料另有規(guī)定外,試樣應(yīng)在23±2℃,相對濕度(50±5)%的條件下處理不少于24h。
⑷經(jīng)過受潮或浸液體媒質(zhì)的試樣在試驗前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴,北京智德創(chuàng)新檢測儀器從試樣取出到試驗完畢不應(yīng)超過5分鐘。
2、媒質(zhì):
⑴氣體媒質(zhì):采用空氣。
⑵液體媒質(zhì):25#變壓器油,常態(tài)試驗及90℃以下的熱態(tài)試驗采用清潔的變壓器油,90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗采用清潔的硅油。
3、試驗環(huán)境:
⑴常態(tài)試驗環(huán)境:溫度為25±5℃,相對濕度為65±5%。
⑵熱態(tài)試驗或潮濕環(huán)境試驗條件由產(chǎn)品標準參照錄中表2予以規(guī)定。
擊穿的判斷:
試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開裂、燒焦等擊穿痕跡。
絕緣油e分析:
電氣設(shè)備中運用絕緣油能提升電氣設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性,使電氣設(shè)備能夠正常運行,尤其是在變壓器、電容器、充油電纜、油開關(guān)等固體絕緣部位的施工,能夠有效增強電氣設(shè)備的絕緣性能,延長電氣設(shè)備壽命。為此,本文筆者以絕緣油電氣強度試驗進行了分析,以此了解絕緣油在電氣設(shè)備中的影響因素與存在價值。將絕緣油運用到電氣設(shè)備中能夠提升電氣設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性,延長電氣設(shè)備施工壽命。然而,絕緣油受高溫、氧氣、強電場、雜質(zhì)的影響較大,導(dǎo)致絕緣油老化,降低電氣設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。通過試驗分析絕緣油電氣強度的影響因素與注意事項。
一、取樣方法
開展絕緣油電氣強度試驗時,需要嚴格控制取樣過程,保證所獲得絕緣油的樣本具有代表性、真實性與科學(xué)性,防止絕緣油中摻雜灰塵和水分。其具體取樣方法如下:
其一,盛樣本油的容器通常選用磨口處為無色的玻璃瓶。取樣前需用肥皂液、汽油或者是其它類除油物質(zhì)對樣本容器進行清洗,然后利用清水對其進行沖洗,保證樣本容器內(nèi)部PH子小于等于7,且清水能夠均勻從容器口流出為止,最后利用蒸餾水對容器進行數(shù)次清洗,并將其放入溫度為105攝氏度的烤箱中進行烘干,等容器冷卻后,用瓶塞將其塞緊,直到取樣時方可將瓶塞打開。
其二,進行取油時,需保證儲油設(shè)備中的絕緣油靜止8小時以上。
其三,從油開關(guān)、變壓器或者是其它類充油設(shè)備中進行取油時,需在油箱的下方放置油閥,然后對其進行取樣。開展取樣工作前,應(yīng)將放油門進行清潔,保證放油門出干凈無污,然后從中放出2千克的絕緣油。清洗油孔后,再對取樣容器進行沖洗兩次,方可將所取出的樣本絕緣油注入容器品。塞緊瓶口。保證所取油量符合試驗需求。
其四,若從絕緣油油桶中取樣時,應(yīng)選用玻璃管對其進行取樣,在取樣前應(yīng)先將玻璃管進行二次清洗并烘干。
其五,若不在取油處進行試驗,應(yīng)選用磨口塞將取樣容器的瓶口進行塞緊,并用布或者是紙巾將其擦拭干凈,用繩子將其扎緊,避免雜物或者是水對其造成污染。需要進行長距離運輸?shù)臉悠酚?,需用紙或者布將其整理干凈,然后用火漆或者是石蠟將其進行密封,切記火漆與石蠟均不可與瓶口發(fā)生接觸,防止火漆與石蠟同絕緣油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。最后在樣品容器上注明樣品油的名稱、取樣日期、取樣人、樣品來源等信息。
本文將以從變壓器中所取出的絕緣油為例,進行試驗分析。
二、絕緣油的試驗
因絕緣油在運輸過程中受電場、溫度、氧氣、濕度等因素的影響,導(dǎo)致絕緣油性能不斷發(fā)生變化,此變化能夠通過氣體量、微水含量、色譜等形式表現(xiàn)出來。
(一)含氣量分析
變壓器中所含的絕緣油具有含氣量、色譜、顆粒度、外觀等物理特性,是從石油中所分離出來的一種礦物油,其化學(xué)成分包含多種烷烴、芳香族不飽和烴、環(huán)烴族飽和烴等。若變壓器內(nèi)部的絕緣油發(fā)生老化或者是變質(zhì),內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)會發(fā)生分解反應(yīng),釋放出少量的氣體,例如氫氣、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等。且變壓器絕緣油受溫度影響較大,隨著溫度的升高,氣體釋放量逐漸增加,導(dǎo)致絕緣油發(fā)生變質(zhì),使絕緣油失去穩(wěn)定性與安全性,引發(fā)變壓器故障。故,能夠利用檢測儀對絕緣油中各類氣體含量進行檢測,對絕緣油性能進行檢測。
(二)微水含量分析
通常把1000ppm低含水量成為“微量水分”,經(jīng)試驗得知“微水含量”對絕緣油影響較大,雜質(zhì)、水分和溫度是影響絕緣油電強度的基本因素,在水中主要由三種形式存在:沉積水、懸浮水喝溶解水。其中溶解水可以提升絕緣油的酸度,影響絕緣油的氧化穩(wěn)定性,導(dǎo)致絕緣油發(fā)生老化或者是編制。絕緣油微水檢測一般是使用庫倫法對其進行檢測,能夠精確檢驗出絕緣油的污染程度。伴隨著我國電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)逐漸朝著智能化、一體化、自動化水平發(fā)展,在線微水監(jiān)測水平利益提升,如介電常數(shù)法、諧振腔微擾法、紅外光譜法等應(yīng)用越來越廣泛。
(三)色譜分析
“色譜分析技術(shù)”是利用一起對變壓器絕緣油中所含的溶解氣體進行檢測,以此分析變壓器內(nèi)部是否存在安全隱患。“色譜分析”是利用儀器對烴類氣體產(chǎn)生速率進行檢測,分析絕緣油樣品中溶解氣體的成本與含量。局部或者是電弧過熱會使變壓器產(chǎn)生故障,利用色譜分析法,對變壓器內(nèi)部溫度與氣體成分進行探測,尋找變壓器內(nèi)部絕緣油所存在的隱患問題。此種辦法精準、快速、用量少,準確率高。
三、絕緣油電氣強度試驗
對所采集的樣本絕緣油進行試驗,其基本操作如下:第一步,確保試驗前所選取的樣本絕緣油溫度與室溫相接近,將樣品油倒入準備好的試驗容器中,顛倒數(shù)次,使樣品油能夠均勻混合,確保沒有產(chǎn)生氣泡。試驗室的溫度通常在15攝氏度到30攝氏度之間,相對濕度小于75%。絕緣油電氣強度試驗通常是在試驗室中開展,確保試驗樣品溫度與試驗室內(nèi)部溫度相吻合。利用玻璃棒,將樣品油沿著玻璃棒緩緩注入容器中,然后將其靜置10到15分鐘左右,再將試驗容器傾倒,當(dāng)樣品油中有氣泡產(chǎn)生,方可進行試驗。第二步,回路閉合,將電源接通,對其實施升壓試驗。緩慢升高電壓,直到電壓強度達到變壓器絕緣油電介質(zhì)的擊穿強度,直到電解質(zhì)出現(xiàn)電火花為止,及時記錄絕緣油擊穿瞬間電壓數(shù)值。將標準電壓施加在試驗容器的兩極之間,并將升壓速率控制在3000V/s,確保擊穿電流小于4毫安。升壓速度對擊穿電壓值影響較大,若升壓速度太快,擊穿電壓值會隨之升高;若升壓速度較慢,擊穿電壓值會素質(zhì)降低。若擊穿電流較大,會導(dǎo)致絕緣油電氣防電后碳元素會發(fā)生沉積,降低絕緣油的絕緣性能。第三步,試驗樣品進行6次升壓試驗,將6次數(shù)據(jù)中的平均值作為絕緣油氣體強度試驗的最終結(jié)果。在試驗過程應(yīng)及時對試驗容器和電極表進行清理,且每次擊穿過后應(yīng)利用不銹鋼棒、玻璃棒對其均勻攪拌,等其靜止后才能夠進行后續(xù)試驗。停止使用時期應(yīng)將試驗容器和電極中盛滿新油,以此更好地保護電極和試驗容器。第四步,將試驗的最高電壓控制為50kV,若試驗結(jié)果達到絕緣油電氣強度的最高電壓時,樣品絕緣油并沒有出現(xiàn)任何擊穿現(xiàn)象,說明被測絕緣油為合格產(chǎn)品。
四、結(jié)論
綜上所述,絕緣油受高溫、氧氣、強電場、雜質(zhì)的影響較大,導(dǎo)致絕緣油老化,降低電氣設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。經(jīng)絕緣油電氣強度試驗,得知絕緣油擊穿電壓有以下幾種情況:其一,當(dāng)電壓速度上升均勻時,合格絕緣油每次所擊穿的電壓值較穩(wěn)定。其二,合格的絕緣油若升壓速度變化較大,每次擊穿電壓值波動較大,呈現(xiàn)高低起伏的狀態(tài)。其三,若絕緣油內(nèi)部含有水分,擊穿電壓值呈上升趨勢,即每次擊穿電壓值逐步增高。這種現(xiàn)象多是因絕緣油較為純凈,在放電時產(chǎn)生帶電粒子、氣泡和碳泄量,導(dǎo)致絕緣油的性質(zhì)受到破壞。其四,若絕緣油中含有雜質(zhì),擊穿電壓值呈下降趨勢,即每次擊穿電壓值逐步降低。若處理不及時會導(dǎo)致絕緣油受潮,不斷發(fā)生放電現(xiàn)象。其五,合格絕緣油擊穿電壓平均值大于等于標準值。針對不合格的絕緣油,需對其進行干燥處理、凈化處理等。其六,首對樣品油進行放電實驗,火花防電值較低,次現(xiàn)象是受外界影響因素干擾。