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開展絕緣油體積電阻率試驗(yàn)的必要性？
閱讀：4270發(fā)布時(shí)間：2013-9-30
利于絕緣油電氣性能的綜合評(píng)定
從理論上說(shuō),在一般情況下,電力用油的介質(zhì)損耗因數(shù)較小時(shí),應(yīng)該有較大的體積電阻率。但介質(zhì)損耗因數(shù)反映的是交變電場(chǎng)下電導(dǎo)電流、極化電流二者相對(duì)電容電流的比例關(guān)系,而體積電阻率反映的是直流電場(chǎng)下電導(dǎo)電流的大小。對(duì)于不同的試樣,在某些情況下,在測(cè)量ρF時(shí)施加直流電場(chǎng)的短時(shí)間內(nèi),極化電流在電導(dǎo)電流的基礎(chǔ)上先上升而后下降,zui后消失,即兩電極上極化電荷量不再變化,僅剩下電導(dǎo)電流,當(dāng)電導(dǎo)電流很小時(shí),測(cè)出的ρ
F很大,而在此電導(dǎo)電流變化過程中測(cè)出的tanδ也可能較大。由這一機(jī)理可以看出:電阻率極大,即電導(dǎo)電流極小的變壓器油,其介質(zhì)損耗因數(shù)也可能較大,兩者在某些情況下,存在反映趨勢(shì)不同的可能。所以,對(duì)體積電阻率試驗(yàn)的充電時(shí)間必須有明確的規(guī)定,且嚴(yán)格執(zhí)行。
對(duì)變壓器施加直流電壓時(shí),流過絕緣介質(zhì)的泄漏電流就是絕緣介質(zhì)內(nèi)部或表面移動(dòng)的帶電粒子所產(chǎn)生的傳導(dǎo)電流,其值不隨時(shí)間而變化;而絕緣電導(dǎo)率的大小取決于材料分子和雜質(zhì)分子離解的電子數(shù)。作為變壓器主要絕緣介質(zhì)的變壓器油,其傳導(dǎo)電流的大小,對(duì)設(shè)備絕緣電阻和泄漏電流的測(cè)量結(jié)果有較大的影響。因此,當(dāng)變壓器絕緣電阻值下降,而泄漏電流上升時(shí),有必要測(cè)量絕緣油的體積電阻率。需要了解電導(dǎo)電流對(duì)介質(zhì)損耗的影響有多大時(shí),也有必要測(cè)量絕緣油的體積電阻率。
如前所述,體積電阻率是反映油品受潮和生成極性物質(zhì)程度的指標(biāo),尤其對(duì)油的離子電導(dǎo)損耗的反映zui為靈敏,無(wú)論是酸性或中性氧化產(chǎn)物,都能引起電導(dǎo)率的顯著變化,而且,它的這種反映比電氣強(qiáng)度試驗(yàn),不會(huì)像電氣強(qiáng)度試驗(yàn)存在那么大的分散性。我們知道,外界水分和膠體雜質(zhì)對(duì)電氣強(qiáng)度和介質(zhì)損耗的影響,可以通過真空過濾和吸附過濾去除;而油本身的分子或雜質(zhì)分子離解成離子,在電場(chǎng)下構(gòu)成離子電導(dǎo),離子電導(dǎo)還會(huì)在油中形成電解產(chǎn)物,這是通常的過濾和吸附手段所無(wú)法排除掉的。對(duì)油中存在大量極化分子、體積電阻率測(cè)量值極低的油品,只能作換油處理?？梢?體積電阻率是一個(gè)既對(duì)油質(zhì)劣化,又對(duì)油受潮都有中和反應(yīng)的指標(biāo)。因此,對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率均進(jìn)行測(cè)試,更便于綜合評(píng)定絕緣油的電氣性能。
3.2 與接軌
GB/T7595-2000《運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》3.1條中規(guī)定:對(duì)進(jìn)口變壓器油應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收或合同規(guī)定驗(yàn)收。而進(jìn)口變壓器油往往只提供體積電阻率的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),合同規(guī)定項(xiàng)目中也要求出示體積電阻率測(cè)定值。目前,國(guó)內(nèi)絕大部分500kV變壓器都是進(jìn)口設(shè)備,為了利于試驗(yàn)結(jié)果與國(guó)
際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)外提供數(shù)據(jù)的比較,有必要進(jìn)行絕緣油體積電阻率的測(cè)定。
3.3 便于變壓器的狀態(tài)檢修工作
目前電網(wǎng)已開始進(jìn)行狀態(tài)檢修的工作,油樣的測(cè)試,是簡(jiǎn)便而有效地監(jiān)測(cè)變壓器重要絕緣部分的手段,絕緣油的電氣性能綜合評(píng)定,有利于及時(shí)消除事故隱患。
4 對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)和體積電阻率試驗(yàn)的幾點(diǎn)看法
4.1 國(guó)產(chǎn)儀器和進(jìn)口儀器測(cè)試手段的區(qū)別
目前,國(guó)產(chǎn)測(cè)試儀器與進(jìn)口測(cè)試儀器的差別之一是:國(guó)產(chǎn)測(cè)試儀器只能在外電極上施加正極性電壓來(lái)進(jìn)行測(cè)定,每次只有一個(gè)測(cè)量結(jié)果;進(jìn)口測(cè)試儀器可在外電極上分別施加正極性電壓和負(fù)極性電壓來(lái)進(jìn)行測(cè)定。至今沿用的、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》提供的試驗(yàn)方法中要求:兩次測(cè)量結(jié)果偏差小于35%的試驗(yàn)才為有效測(cè)量。因此,使用國(guó)產(chǎn)設(shè)備測(cè)試必須進(jìn)行兩次以上的試驗(yàn),選擇較大的測(cè)試值作為試驗(yàn)結(jié)果;而使用進(jìn)口測(cè)試儀器測(cè)出的在兩種極性下的結(jié)果的偏差,同樣要求小于35%。當(dāng)測(cè)量結(jié)果偏差總是超出要求值時(shí),應(yīng)對(duì)電極進(jìn)行*清洗。
4.2 試驗(yàn)結(jié)果的處理
介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ和體積電阻率ρF都是反映油質(zhì)劣化程度的指標(biāo),它們所反映的油品品質(zhì)狀態(tài)的結(jié)論應(yīng)是“與”的關(guān)系,即:只有tanδ和ρF這兩個(gè)量值均合格,才可下油質(zhì)合格的結(jié)論,只要其中一個(gè)量值超標(biāo),即可下油質(zhì)老化的結(jié)論。對(duì)于表3的情況,應(yīng)該對(duì)這兩種絕緣油下油質(zhì)已劣化的結(jié)論。4.3 恒溫時(shí)間的確定
因體積電阻率隨溫度的倒數(shù)按指數(shù)規(guī)律變化,因此,當(dāng)加熱溫度到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求值時(shí),即進(jìn)行測(cè)量。早期的試驗(yàn)儀的油杯是用電阻發(fā)熱方法加熱,內(nèi)外電極同時(shí)進(jìn)行的,這樣比較保證油層均勻受熱。目前,大部分試驗(yàn)儀的加熱方式都是中頻感應(yīng)加熱,這種加熱方式縮短了加熱時(shí)間,但由于只對(duì)高壓測(cè)量極進(jìn)行加熱,需要使油溫均勻必須增加恒溫時(shí)間,恒溫時(shí)間過長(zhǎng)必然會(huì)對(duì)油品的測(cè)量值產(chǎn)生影響。與早期的設(shè)備相比,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的油介質(zhì)損耗因數(shù)及體積電阻率自動(dòng)測(cè)試儀已經(jīng)考慮到恒溫時(shí)間對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。有些參考書提出外電極到達(dá)設(shè)定溫度后再恒溫30min后才進(jìn)行測(cè)量,本文的看法是不能以此作為參考。在此應(yīng)該提出的是:有必要對(duì)不同試驗(yàn)設(shè)備統(tǒng)一恒溫時(shí)間,否則,國(guó)產(chǎn)測(cè)試儀器與進(jìn)口測(cè)試儀器的試驗(yàn)結(jié)果會(huì)有差異,且在油質(zhì)已劣化的絕緣油上表現(xiàn)得尤為明顯。只有這樣才能使得不同測(cè)試儀器的測(cè)量結(jié)果之間具有可比性。
4.4 應(yīng)重視體積電阻率試驗(yàn)工作
目前,廣東省電力系統(tǒng)內(nèi)對(duì)絕緣油開展體積電阻率測(cè)試工作的較少,對(duì)運(yùn)行中設(shè)備進(jìn)行定期檢測(cè)的工作更沒有得到重視。依照DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》和GB/T7595-2000《運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求:66kV電壓等級(jí)以上或8MVA容量以上的變壓器,電抗器,所、廠用變壓器,在以下3種情況下,即設(shè)備投運(yùn)前或大修后、每年至少一次、必要時(shí),都需進(jìn)行該項(xiàng)目的檢測(cè),即每年需進(jìn)行一次以上的檢測(cè)。對(duì)體積電阻率測(cè)試工作的不夠重視,主要是認(rèn)為介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)和體積電阻率試驗(yàn)是兩個(gè)重復(fù)的檢測(cè)項(xiàng)目,持這些想法的人應(yīng)該轉(zhuǎn)變認(rèn)識(shí)了。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,絕緣油的介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率均能反映油質(zhì)的劣化程度,但反映電力用油油質(zhì)劣化的指標(biāo)值存在著差異,因此同時(shí)開展介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)和體積電阻率試驗(yàn)很有必要。隨著用電量需求的增加,電網(wǎng)容量的不斷增大,超高壓設(shè)備和換流變電站也不斷增加,對(duì)設(shè)備的絕緣狀態(tài)提出了更高、更嚴(yán)的要求。方便、及時(shí)、有效地檢測(cè)電氣設(shè)備主要絕緣介質(zhì)的工作應(yīng)得到越來(lái)越多的重視,這樣,才能及時(shí)地消除隱患,保證設(shè)備良好的絕緣狀態(tài),確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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