利于絕緣油電氣性能的綜合評定
從理論上說,在一般情況下,電力用油的介質(zhì)損耗因數(shù)較小時,應(yīng)該有較大的體積電阻率。但介質(zhì)損耗因數(shù)反映的是交變電場下電導(dǎo)電流、極化電流二者相對電容電流的比例關(guān)系,而體積電阻率反映的是直流電場下電導(dǎo)電流的大小。對于不同的試樣,在某些情況下,在測量ρF時施加直流電場的短時間內(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,測出的ρ
F很大,而在此電導(dǎo)電流變化過程中測出的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,存在反映趨勢不同的可能。所以,對體積電阻率試驗(yàn)的充電時間必須有明確的規(guī)定,且嚴(yán)格執(zhí)行。
對變壓器施加直流電壓時,流過絕緣介質(zhì)的泄漏電流就是絕緣介質(zhì)內(nèi)部或表面移動的帶電粒子所產(chǎn)生的傳導(dǎo)電流,其值不隨時間而變化;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,對設(shè)備絕緣電阻和泄漏電流的測量結(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,有必要測量絕緣油的體積電阻率。需要了解電導(dǎo)電流對介質(zhì)損耗的影響有多大時,也有必要測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),尤其對油的離子電導(dǎo)損耗的反映zui為靈敏,無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,在電場下構(gòu)成離子電導(dǎo),離子電導(dǎo)還會在油中形成電解產(chǎn)物,這是通常的過濾和吸附手段所無法排除掉的。對油中存在大量極化分子、體積電阻率測量值極低的油品,只能作換油處理。可見:體積電阻率是一個既對油質(zhì)劣化,又對油受潮都有中和反應(yīng)的指標(biāo)。因此,對介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率均進(jìn)行測試,更便于綜合評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定值。目前,國內(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
際標(biāo)準(zhǔn)、國外提供數(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,油樣的測試,是簡便而有效地監(jiān)測變壓器重要絕緣部分的手段,絕緣油的電氣性能綜合評定,有利于及時消除事故隱患。
4 對介質(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 國產(chǎn)儀器和進(jìn)口儀器測試手段的區(qū)別
目前,國產(chǎn)測試儀器與進(jìn)口測試儀器的差別之一是:國產(chǎn)測試儀器只能在外電極上施加正極性電壓來進(jìn)行測定,每次只有一個測量結(jié)果;進(jìn)口測試儀器可在外電極上分別施加正極性電壓和負(fù)極性電壓來進(jìn)行測定。至今沿用的、GB/T5654-1985《液體絕緣材料工頻相對介電常數(shù),介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率的測量》提供的試驗(yàn)方法中要求:兩次測量結(jié)果偏差小于35%的試驗(yàn)才為有效測量。因此,使用國產(chǎn)設(shè)備測試必須進(jìn)行兩次以上的試驗(yàn),選擇較大的測試值作為試驗(yàn)結(jié)果;而使用進(jìn)口測試儀器測出的在兩種極性下的結(jié)果的偏差,同樣要求小于35%。當(dāng)測量結(jié)果偏差總是超出要求值時,應(yīng)對電極進(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這兩個量值均合格,才可下油質(zhì)合格的結(jié)論,只要其中一個量值超標(biāo),即可下油質(zhì)老化的結(jié)論。對于表3的情況,應(yīng)該對這兩種絕緣油下油質(zhì)已劣化的結(jié)論。4.3 恒溫時間的確定
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,即進(jìn)行測量。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間,但由于只對高壓測量極進(jìn)行加熱,需要使油溫均勻必須增加恒溫時間,恒溫時間過長必然會對油品的測量值產(chǎn)生影響。與早期的設(shè)備相比,目前國內(nèi)生產(chǎn)的油介質(zhì)損耗因數(shù)及體積電阻率自動測試儀已經(jīng)考慮到恒溫時間對試驗(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:有必要對不同試驗(yàn)設(shè)備統(tǒng)一恒溫時間,否則,國產(chǎn)測試儀器與進(jìn)口測試儀器的試驗(yàn)結(jié)果會有差異,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試儀器的測量結(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)對絕緣油開展體積電阻率測試工作的較少,對運(yùn)行中設(shè)備進(jìn)行定期檢測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,都需進(jìn)行該項(xiàng)目的檢測,即每年需進(jìn)行一次以上的檢測。對體積電阻率測試工作的不夠重視,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)是兩個重復(fù)的檢測項(xiàng)目,持這些想法的人應(yīng)該轉(zhuǎn)變認(rèn)識了。

5 結(jié)束語
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,對設(shè)備的絕緣狀態(tài)提出了更高、更嚴(yán)的要求。方便、及時、有效地檢測電氣設(shè)備主要絕緣介質(zhì)的工作應(yīng)得到越來越多的重視,這樣,才能及時地消除隱患,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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