絕緣油介質損耗測試過程中的(de)問題分(fēn)析
發布時(shí)間：2013-09-05 10:06 來(lái)源：華電國威
絕緣油介質損耗因數的(de)測量作爲一種有效手段，可(kě)判斷油樣的(de)完好性，可(kě)以表明(míng)運行中油的(de)髒污與劣化(huà)程度或者油的(de)處理(lǐ)結果如何。存在缺陷的(de)油樣其它的(de)電氣和(hé)化(huà)學指标可(kě)能都在合格範圍内，但通(tōng)過油介損試驗仍可(kě)發現缺陷。
合格的(de)新油中所含極性雜(zá)質極少，所以介質損耗因數也(yě)低，一般僅有0．01％～0．1％數量級，但由于過熱(rè)或氧化(huà)而引起油質老化(huà)，或混入其它雜(zá)質時(shí)，所生成的(de)極性雜(zá)質和(hé)帶電膠體物(wù)質逐漸增多(duō)，介質損耗因數也(yě)就随之增加，在油的(de)老化(huà)産物(wù)甚微，用(yòng)化(huà)學方法尚不能察覺時(shí)，介質損耗因數就已明(míng)顯的(de)分(fēn)辨出來(lái)。因此，介質損耗因數的(de)測定是檢驗絕緣油好壞的(de)重要手段，具有特殊的(de)意義。
2 絕緣油介質損耗測試過程中存在的(de)問題
絕緣油是高(gāo)壓電氣設備絕緣中的(de)重要組成部分(fēn)，絕緣油品質的(de)好壞直接關系到充油設備和(hé)電力網的(de)安全。因此絕緣油介質損耗因數作爲檢測絕緣油好壞的(de)一種有效手段，其測量結果的(de)準确性和(hé)可(kě)靠性就直接關系到電力系統的(de)安全經濟運行。在絕緣油介質損耗測試過程中通(tōng)常存在以下(xià)幾個(gè)方面的(de)問題。
2．1單次測量
根據GB5654－85标準規定對(duì)同一個(gè)油樣至少要進行兩次試驗，而單次試驗的(de)測量結果不能作爲該油樣的(de)介質損耗因數值，這(zhè)有可(kě)能造成誤判斷。某火電廠電除塵變新油介質損耗因數測試結果如表1所示。
該油樣的(de)介質損耗因數角正切值tgδ應爲0．0039，測試結果合格；如果隻做(zuò)單次測試，則該油樣的(de)介質損耗因數角正切值tgδ爲0．0109，測試結果不合格。同時(shí)可(kě)以從每次的(de)測試值看出，絕緣油介質損耗因數測試具有很大(dà)的(de)分(fēn)散性。
2．2油樣在電極杯内的(de)加熱(rè)時(shí)間太長(cháng)
按GB5654－85标準規定，要先将試樣和(hé)空杯放入比試驗的(de)溫度高(gāo)5～10℃的(de)試驗箱或烘箱裏預熱(rè)，然後将預熱(rè)過試樣注入預熱(rè)過的(de)電極杯中，如果不進行預熱(rè)工作，難以達到标準規定的(de)試樣注入電極杯後經15 min達到試驗溫度90℃的(de)要求。這(zhè)樣，測得(de)結果就不是該油樣真實的(de)介質損耗因數值。
2．3操作不當
由于介質損耗因數與絕對(duì)溫度的(de)倒數成指數關系變化(huà)，因此需要在相當精确的(de)溫度條件下(xià)測量。工作人(rén)員(yuán)爲了(le)使油樣的(de)溫度盡快(kuài)達到規定的(de)試驗溫度，往往把溫控器上的(de)溫度置數調撥到高(gāo)于試驗的(de)溫度，然後在溫度接近試驗溫度時(shí)，把溫度置數調撥回試驗溫度，由于電極杯的(de)加熱(rè)是通(tōng)過外電極從加熱(rè)器發熱(rè)部位傳遞到内電極的(de)，而内加熱(rè)器的(de)加熱(rè)功率比外加熱(rè)器低，且溫度傳遞也(yě)有一個(gè)慣性，這(zhè)就可(kě)能造成内電極内測溫點測得(de)的(de)是試驗所需的(de)溫度值，而實際溫度已超過試驗所允許的(de)溫度範圍。若在溫度到達試驗溫度之前不把溫控器電源關閉，油溫會持續上升，直至超過試驗溫度。因此應在接近90℃時(shí)（一般在88℃左右）時(shí)進行電介損測量，保證電橋平衡時(shí)的(de)油溫在90℃±1℃範圍内。
2．4電極杯不清洗或清洗不徹底
測量絕緣油損耗因數時(shí)，對(duì)電極杯的(de)清洗是最爲重要的(de)。因爲絕緣油對(duì)極微小污染的(de)影(yǐng)響都極爲敏感。因此必須嚴格按照(zhào)按GB5654－85标準規定的(de)方法進行。
如果在試驗前不清洗油杯，前一次試驗的(de)殘留油樣就會污染當前油樣，造成測量結果偏離真值。清洗的(de)一般做(zuò)法是使用(yòng)去油污效果好的(de)洗淨劑用(yòng)沸水(shuǐ)浸泡、洗滌幾次，然後用(yòng)自來(lái)水(shuǐ)沖洗，将剩油徹底洗淨，最後用(yòng)蒸餾水(shuǐ)浸泡、沖洗幾次，在清洗物(wù)質去除後，徹底幹燥，使空杯介損合格。但是，空杯介質好并不能全面地反映電極杯的(de)洗淨與否，因爲當用(yòng)來(lái)支撐電極的(de)固體絕緣材料洗淨烘幹之後，若烘幹的(de)電極表面仍殘留有雜(zá)質，空杯介損試驗結果也(yě)能滿足要求。這(zhè)時(shí)，殘留在電極表面雜(zá)質就混入試樣，影(yǐng)響介質損耗因數測量值。以電極距離爲2 mm的(de)電極杯底部的(de)示意圖1來(lái)說明(míng)。
從圖中可(kě)以看出，當殘留在電極表面的(de)雜(zá)質沒有形成電路和(hé)放電的(de)情況下(xià)，在内、外電極之間除了(le)用(yòng)來(lái)支撐電極的(de)固體絕緣材料産生介質損失外，此時(shí)電極表面的(de)雜(zá)質對(duì)空杯的(de)介損值不會有影(yǐng)響，空杯的(de)介損值可(kě)能會測試合格。這(zhè)時(shí)，電極表面的(de)雜(zá)質就混入了(le)被試油樣。
2．5取樣不規範
取樣時(shí)不按被試油樣的(de)取樣方法标準進行，使樣污染、受潮。盛樣的(de)容器未采用(yòng)深色瓶，新瓶不洗，容器密封不良，造成樣品見光(guāng)，混入雜(zá)質和(hé)受潮，影(yǐng)響介質損耗因數測量值。
2．6測試操作不熟練
試驗人(rén)員(yuán)對(duì)電橋的(de)操作方法不熟悉或者電橋檢流計靈敏度失當，造成電橋平衡時(shí)間太長(cháng)。由于初始值能較好地代表絕緣油的(de)實際狀态，如果絕緣油樣上一直施加著(zhe)工頻(pín)試驗電壓，在較高(gāo)的(de)溫度下(xià)，介質損耗因數值會随油樣恒溫時(shí)間而變化(huà)。
2．7電壓測量不準确
如果加壓設備上的(de)電壓測量系統超差，當電壓實際值大(dà)大(dà)超過試驗電壓值時(shí)，因電極的(de)二次效應、試樣放電等原因，可(kě)能會造成測試值明(míng)顯增大(dà)。
2．8試驗回路接線失誤
高(gāo)壓試驗回路不接地，引起測量儀器的(de)性能偏離原有指标，造成測量誤差。
3 影(yǐng)響絕緣油介質損耗因數測量值的(de)因素
絕緣油的(de)介質損耗因數測量偏差很大(dà)程度上取決于試驗條件，特别是溫度和(hé)施加的(de)頻(pín)率。在工頻(pín)和(hé)GB5654－85标準所推薦的(de)90℃溫度下(xià)，損耗主要取決于絕緣油的(de)電導即取決于絕緣油内自由載流體的(de)存在。測量值的(de)偏差與如下(xià)因素有關。
3．1雜(zá)質
試樣中含有微量可(kě)電離的(de)溶解雜(zá)質或膠體顆粒，會強烈地影(yǐng)響介質損耗因數值。
3．2樣品（取樣和(hé)保存）
在有風的(de)天氣時(shí)取樣和(hé)取樣時(shí)操作方法不當所造成的(de)試樣污染、電極不潔或幹燥不徹底等，均會使測試結果不可(kě)靠。樣品貯藏期間過長(cháng)或暴露在強光(guāng)下(xià)會導緻質變；長(cháng)期暴露在潮濕環境下(xià)會增加油中含水(shuǐ)量，緻使影(yǐng)響測量值。因此，樣品必須保存在幹燥、避光(guāng)處。要嚴格遵守取樣規則，防止污染樣品。爲了(le)取得(de)正确的(de)測試值，應規定樣品的(de)最長(cháng)存放期限。
3．3溫度
介質損耗因數與絕對(duì)溫度倒數成指數關系變化(huà)。因此，需要在相當精确的(de)溫度條件下(xià)進行測量。然而，在較高(gāo)的(de)溫度下(xià)，介質損耗因數值會随試樣加熱(rè)及恒溫時(shí)間而變化(huà)。通(tōng)常認爲初始值能較好地代表絕緣油的(de)實際狀态，所以要求在溫度一達到試驗溫度時(shí)就測量損耗因數。
3．4電場(chǎng)強度
一般地說，試驗電壓對(duì)測試值的(de)影(yǐng)響較小。但在一般工頻(pín)電橋常用(yòng)的(de)試驗電壓範圍内（相當于電場(chǎng)強度1000 V／mm），電壓對(duì)介質損耗因數測試值已有所影(yǐng)響。而當電場(chǎng)強度過高(gāo)時(shí)則因電極的(de)二次效應、試樣放電等原因，會造成測試值明(míng)顯增大(dà)。因此，應在規定的(de)電場(chǎng)強度下(xià)進行測量。
4 建議(yì)
爲了(le)更好地做(zuò)好絕緣油試驗工作，使絕緣油介質損耗因數測量嚴格執行GB5654－85标準的(de)規定，建議(yì)做(zuò)好以下(xià)幾點：
（1）對(duì)技術人(rén)員(yuán)開展絕緣油試驗的(de)專業培訓，傳授絕緣油的(de)物(wù)理(lǐ)、化(huà)學和(hé)電氣性能知識，學習(xí)和(hé)加深對(duì)标準條文的(de)理(lǐ)解，爲在工作中更好執行标準打下(xià)基礎。
（2）嚴格遵守取樣規則，防止污染樣品。同時(shí)做(zuò)好樣品的(de)保存。
（3）重視對(duì)高(gāo)壓計量檢測設備的(de)管理(lǐ)，保證計量值的(de)準确性。
（4）在現有的(de)技術裝備條件下(xià)，依據标準對(duì)絕緣油介質損耗因數測量的(de)各項要求，制定絕緣油樣介質損耗因數檢測的(de)實施細則，以保證絕緣油樣介質損耗因數測量結果的(de)準确、可(kě)靠。
（5）更新設備，購(gòu)買合格的(de)完全按标準設計的(de)絕緣油介質損耗因數測試儀。
