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關(guān)于絕緣油體積電阻率試驗(yàn)和 介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)的分析
閱讀：3155發(fā)布時(shí)間：2013-9-26
在變壓器油質(zhì)量分析中,我國(guó)一直是用介質(zhì)損
耗因數(shù)試驗(yàn)值來(lái)衡量變壓器油的品質(zhì)的,因其能有效地反映油的劣化和受污染程度。在國(guó)外,如美國(guó)、日本和法國(guó),早在20世紀(jì)70年代和80年代,就在有關(guān)變壓器油的標(biāo)準(zhǔn)中要求進(jìn)行絕緣油體積電阻率的測(cè)量,將其測(cè)量值代替我國(guó)一直以來(lái)進(jìn)行的絕緣油介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量。目前的許多進(jìn)口變壓器,廠家所提供的絕緣油電氣測(cè)量參數(shù)仍為體積電阻率。我國(guó)在1986年開始實(shí)施的GB/T5654-1985《液體絕緣材料工頻相對(duì)介電常數(shù),介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率的測(cè)量》中,才對(duì)體積電阻率的試驗(yàn)方法做出規(guī)定,而當(dāng)時(shí)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中尚未對(duì)這一試驗(yàn)的指標(biāo)提出明確的規(guī)定。
隨著超高壓、大容量變壓器的不斷發(fā)展,變壓器的用油量在不斷增加,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,供電設(shè)備經(jīng)常以滿負(fù)荷運(yùn)行,要確保變壓器油良好的絕緣性能,就要保證變壓器油有良好的品質(zhì)。隨著超高壓進(jìn)口設(shè)備的日益增加,進(jìn)口絕緣油的使用也不斷增多。一些在日本、法國(guó)以及IEC標(biāo)準(zhǔn)中早有規(guī)定的,而我國(guó)只在近幾年才開展的絕緣油試驗(yàn)項(xiàng)目,也從非國(guó)標(biāo)項(xiàng)目正式納入了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。絕緣油的體積電阻率試驗(yàn)就是其中之一。
筆者根據(jù)近幾年的絕緣油試驗(yàn)工作體會(huì),就絕緣油的體積電阻率試驗(yàn)和介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn),談?wù)勁c一些參考資料所持觀點(diǎn)不同的看法。
1 介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)與體積電阻率試驗(yàn)的
異同
1.1 相同點(diǎn)
介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率都是有效反映電力用油油質(zhì)劣化程度的參數(shù),正因?yàn)槿绱?它們才被許多國(guó)家作為判斷油質(zhì)老化或受污染程度的依據(jù),并一直沿用至今。介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)和體積電阻率試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)條件的要求在許多方面都有一致的地方,比如,對(duì)儀器分辨率、電極杯材料和光滑度、加熱元件及其控溫精度等的要求都很高。目前,借助于國(guó)外設(shè)計(jì)技術(shù)而研發(fā)的、既能進(jìn)行絕緣油介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量又可進(jìn)行體積電阻率測(cè)量的一體化設(shè)備,正逐漸取代分體的、只能進(jìn)行單項(xiàng)測(cè)量的設(shè)備。1.2 相異點(diǎn)
1.2.1 物理意義的差異
介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ反映的是,在交流回路中,由于油中內(nèi)部電荷不平衡,導(dǎo)致與施加電壓同相位的電阻性泄漏電流產(chǎn)生有功損耗。體積電阻率ρF反映的是,在直流電場(chǎng)下,油中電離雜質(zhì)尤其是極性分子引起的損耗電流,即電導(dǎo)電流通過(guò)兩極的能力。與介質(zhì)損耗因數(shù)不同的是,體積電阻率反映的是直流電場(chǎng)下電導(dǎo)電流的大小,它的結(jié)果更多地反映了油中極性物質(zhì)對(duì)油質(zhì)的影響。1.2.2 影響檢測(cè)結(jié)果的因素的差異
1.2.2.1 油品自身因素的影響
介質(zhì)損耗因數(shù)與油的凈化程度和老化程度密切相關(guān),與油中所含水分的狀態(tài)有關(guān)。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn):水在油中呈游離水或乳化水狀態(tài)時(shí),對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)造成的影響明顯。
體積電阻率與油中的極性分子,即油本身的分子或雜質(zhì)分子離解成離子形成的電導(dǎo)有關(guān),與油自身的黏度有關(guān),與油的離子傳導(dǎo)損耗密切相關(guān)。另外,油中彌漫狀態(tài)水分（
溶解水）的存在會(huì)明顯地降低體積電阻率,但只有當(dāng)溶解的水接近飽和程度時(shí)才會(huì)對(duì)體積電阻率有明顯的影響。
1.2.2.2 試驗(yàn)條件的影響
影響介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)結(jié)果的外部因素有:
a）取樣瓶的潔凈度,如取樣瓶是否曾接觸不同類油品,取樣瓶是否潔凈等。
b）試驗(yàn)溫度。絕緣油tanδ試驗(yàn)結(jié)果與試驗(yàn)溫度的關(guān)系呈指數(shù)變化規(guī)律,老化油品受溫度影響尤為明顯。
c）施加的電壓和試驗(yàn)頻率。一般采用電場(chǎng)強(qiáng)度1000V/mm、頻率50Hz的交流電進(jìn)行試驗(yàn)。
影響體積電阻率試驗(yàn)結(jié)果的外部因素有:a）試驗(yàn)溫度。如溫度增加50%,則試驗(yàn)結(jié)果約減小到溫度變化前的1/10。
b）試驗(yàn)電場(chǎng)強(qiáng)度。在其它條件相同的情況下,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,則損耗電流越大。要求在電場(chǎng)強(qiáng)度為200～300V/mm時(shí)進(jìn)行試驗(yàn),通常的試驗(yàn)電場(chǎng)強(qiáng)度是250V/mm。
c）充電時(shí)間。施加試驗(yàn)電壓后,由于介質(zhì)的吸收,不同測(cè)量時(shí)間測(cè)得的電流值不同,因此得出的試驗(yàn)結(jié)果有差別。
2 實(shí)例分析
一直以來(lái),鑒于介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率都是用來(lái)反映電力用油油質(zhì)劣化程度的,許多人認(rèn)為:介質(zhì)損耗因數(shù)小的油品,體積電阻率必定大,反之亦然,兩者的變化是有規(guī)律可循的。
但從表1的實(shí)例可以看出:介質(zhì)損耗因數(shù)值相近的油品,其體積電阻率值不一定很接近;同樣地,體積電阻率相近的油品,其介質(zhì)損耗因數(shù)值也會(huì)存在不小的差別。
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