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一、電氣強度試驗

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新油可能由于提純、運輸、保管不當而影響其電氣強度。運行中油受氣候、環(huán)境、電場、雜質(zhì)等作用使其電氣性能劣化。因此需要通過油耐壓試驗檢查油的電氣強度。

2、試驗設(shè)備

(1)油杯。試驗用油杯的標準電極為一對黃銅材料圓形平板電極直徑25mm，極距2.5mm。兩電極軸心線應(yīng)對準，保持水平。油杯用玻璃或瓷做成容量250mL。

(2)耐壓試驗裝置。與交流耐壓相同。也可用專用油耐壓試驗器。

3、試驗步驟

(1)清洗和烘干試油杯、標準量規(guī)、攪拌用的玻璃棒和蓋油杯用的玻璃板。

(2)用清潔干燥的油樣瓶在設(shè)備的取樣口(取樣口應(yīng)經(jīng)過清洗，干燥，處理)取油樣。

(3)用試油將油杯，常規(guī)沖洗三次。再用量規(guī)調(diào)整油杯電極間距(2.5mm)。再將試油沿攪拌用玻璃棒緩緩注入油杯，直至高出電極≥10mm。然后蓋上玻璃蓋板，禁止15min，使油中氣泡溢出。

(4)然后接通電源，并以3~5RV/s的速度均勻升壓，直至油杯電極擊穿，(KOF過流跳閘)斷開電源。

(5)用攪拌玻璃棒(直徑約為2mm)在電極間輕輕撥動，清楚電極表面因擊穿產(chǎn)生的炭粒。

(6)攪拌后靜止5min再次加壓。

(7)共應(yīng)重復(fù)擊穿六次、第一次不計算五次擊穿平均值作為該試油耐壓值。

RTJJC-80kV 全自動絕緣油介電強度測試儀

4、注意事項

(1)試驗應(yīng)在溫度15~35℃、溫度不大于75%條件下進行。

(2)升壓應(yīng)均勻、不停頓直至擊穿。

(3)試油擊穿電流應(yīng)控制在10mA左右(低壓回路過流保護按變比設(shè)定)。

(4)在拭揩攪拌棒及量規(guī)時需要用干凈絲綢巾。

(5)不得使人手指觸及試油。

絕緣油耐電強度標準

二、水溶性酸堿

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油中的水溶性酸、堿組分是指油中能溶于水的無機酸堿、低分子的有機酸和堿性含氮化合物(如吡啶、喹啉)等。運行絕緣油中，通常不存在水溶性堿，多存在水溶性酸。水溶性堿測試可判斷油質(zhì)是否劣化。

2、試驗方法和步驟(比色法)

測定變壓器油抽出液的pH值，以判斷其酸性程度。量取搖勻的試油50mL。注入 250mL錐形燒瓶中，加入等體積預(yù)先煮沸鍋的蒸餾水，于水浴中加熱至70~80℃，并在此溫度下?lián)u動5min，將錐形瓶中的液體倒入分液漏斗中，帶分層 冷至室溫后，往比色管中注入10mL水抽出液，加入0.25mL溴甲酚綠指示劑，放入比色盒內(nèi)進行比色，確定其pH值。

3、試驗標準判斷

新油應(yīng)不存在水溶性酸堿。運行油中出現(xiàn)了水溶性酸，并超過一定標準(pH＜4.2)時，應(yīng)及時處理貨換油。而新設(shè)備投運前要求pH＞5.4，才可投運。

 

三、酸值

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(1) 根據(jù)酸值的大小，可判斷油中含酸性物質(zhì)的量，故酸值是廠家出廠檢驗和用戶檢查驗收絕緣油質(zhì)量好壞的重要指標之一。

(2)酸值越大，表明油中含有機酸越多，油的老化程度越深，所以它是評定油老化程度的指標之一。

(3)絕緣油中含有酸性物質(zhì)，會降低油的絕緣性能，促使固定絕緣材料老化，縮短設(shè)備的運行壽命。

(4)油中含酸物質(zhì)會腐蝕金屬材料。

2、試驗方法和步驟(堿藍6B法)

堿藍6B法師采用沸騰乙醇抽出試油中的酸性組分，再用KOH乙醇溶液滴定以測定酸值。

3、試驗標準判斷

新設(shè)備投運前，酸值≤0.03mgKOH/g油；正常運行油，酸值≤mgKOH/g油。

 

四、閃點

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閃點是鑒定運行油必不可少的項目。閃點降低表示油中有揮發(fā)性、可燃性氣體產(chǎn)生，這些氣體 往往是由于充油電氣設(shè)備過熱、放電造成絕緣油在高溫下裂解而產(chǎn)生。通過閃點的測定可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障。同時對新充入設(shè)備的變壓器油，測定閃點也可以防 止或發(fā)現(xiàn)是否混入輕質(zhì)餾分的油品，從而保障設(shè)備的安全運行。

2、試驗方法(閉口杯法)

油品閃點的測定需要在嚴格的條件下進行。例如，油品的升溫速度、蒸發(fā)空間的大小、油面的高低及儀器的型式等，必須嚴格規(guī)定，這樣得到的各種油品的閃點，彼此可以比較，可進一步評定油品的質(zhì)量。

閉口閃點測定是在閉口閃點儀中加油料，使油面上的空間形成油蒸汽和空氣的混合氣，當油氣濃度達到一定限度時，遇到明火即產(chǎn)生閃火現(xiàn)象并立即熄滅，此時立即充溫度計讀出溫度作為閃點的測定結(jié)果。

3、試驗標準判據(jù)

變壓器油試驗標準

斷路器油的試驗標準一般為閃點(閉口),不比新油低5℃。一般新設(shè)備投入運行前、大修后都要進行閃點測試。

4、試驗要點

(1)應(yīng)嚴格掌握試油量。因為油量多少與液面上空間體積有關(guān)，從而影響油蒸汽和控制混合物濃度。試油量多，使結(jié)果偏低；反之，則使結(jié)果偏高。

(2)應(yīng)嚴格控制加熱速度。如果快將使油面上油蒸汽和空氣混合物濃度提前。

(3)點火火焰直徑、火焰離油面高低以及停留時間的長短都影響閃點試驗結(jié)果，應(yīng)按試驗方法要求進行。

5、影響試驗結(jié)果的因素

(1)化學(xué)組成

油品的閃點與化學(xué)組成有關(guān)。高沸點組分的油品和含烷烴較多的油品閃點較高，而含揮發(fā)性組分較多的油、閃點則低。另外運行中油由于電池、溫度的作用，會裂解出可燃性氣體，并溶解于油中，使閃點有所降低。

(2)大氣壓力

油品的閃點隨大氣壓力的增大也升高，隨大氣壓力減小而降低。油品的閃點以101.33Pa為標準。

(3)物理條件

物理條件包裹測定閃點的儀器、方法、溫度、壓力等外界條件。同一種油品，分別用開口杯和閉口杯測定閃點，數(shù)值相差很大。試驗條件控制不嚴格，結(jié)果頁相差很大。如閉口杯的油面越高，蒸發(fā)空間就越小，越容易達到閃火濃度，閃點將越低。

 

五、測量tanθ

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(1)tanθ增大，會嚴重引起變壓器整體絕緣特性的變化。介質(zhì)損耗使絕緣內(nèi)部產(chǎn)生熱量，介質(zhì)損耗愈大，則在絕緣內(nèi)部產(chǎn)生的熱量愈多。反過來又促使介質(zhì)損耗因數(shù)更為增加，如此繼續(xù)下去，就會在絕緣缺陷處形成擊穿。

(2).油品的老化程度，可從tanθ的變化反映出來。當油被污染或油老化而成一系列氧化產(chǎn)物時，油的tanθ增加。所以，除測新油tanθ外，使用中油也應(yīng)定期測試tanθ，以便通過tanθ的變化來反映油老化的程度。

(3).tanθ能明顯地反映油精制的程度，正常精制的油品為溫度升高時，tanθ升高不大，而過度精制與精制不夠的油當溫度升高時，tanθ則升高很快。

2.試驗設(shè)備

絕緣油介質(zhì)損耗因數(shù)(tanθ)的測量，是采用QS型高壓電橋配以不同類型的電極杯(油 杯)，在工頻電壓下進行。油杯分為單圓筒式、雙圓筒式、三接線柱電極式三種類型。杯體用黃銅或不銹鋼制成，銅制杯體表面鍍鎳或鍍鉻�？毡�電容不宜小于 50pF。上述油杯的工作電壓分別為2.5、5、2kV，裝油量分別為75、250、45mL。油杯具有插溫度計的測溫孔。
測量時，最好采用QS3型高壓電橋。這種電橋所測(tanθ)值的范圍較廣(0.01%~100%)，準確度也較高。

3.試驗步驟

(1)用石油醚或四氯化碳清洗油杯各部件(包括油杯中的內(nèi)外電極),然后放在105~110℃烘箱中干燥60~90min。油杯拆開組裝時注意不要碰傷電極工作表面，不要直接接觸其表面。

(2)油杯注油前最好測量空杯的tanθ值和電容量值，所測結(jié)果應(yīng)符合改型油杯的標準。

(3)用被測油清洗油杯2~3次，并緩緩將油注滿，使油中氣泡得以逸出，然后插入溫度計，置于恒溫裝置中加熱。當試品油達到規(guī)定溫度，并穩(wěn)定5min后，即可測定。

(4)將油杯放在絕緣板上。此板的絕緣電阻不低于250MΩ，1min能承受工頻交流電壓500V，且無氣孔、不吸油、耐熱性能好。

(5)試驗地點應(yīng)選擇沒有強電磁干擾的地方。放大器要提前15min接通電源，以使其能穩(wěn)定地工作。

(6)充試樣后靜置10~15min，當內(nèi)電極溫度與所要求的試驗溫度之差不大于±1℃ 時開始測量。僅在測量時施加電壓，按照QS3型高壓電橋的使用說明書規(guī)定盡快完成測量，測出在(90±1)℃時油的tanθ值。完成初次測量后，倒掉油 樣，再用第二份試油刷洗電極杯一次，操作過程同第一次，重復(fù)測量。兩次測量結(jié)果讀數(shù)差值，不應(yīng)大于0.0001加兩個測量值中較大一個的25%，否則繼續(xù) 充樣試驗，直至相鄰兩次讀數(shù)之差滿足上述要求為止，此時測得的結(jié)果方有效。

RT8000  異頻全自動介質(zhì)損耗儀

4、影響試驗結(jié)果的因素

(1)水分。油中水分是影響介質(zhì)損耗的主要因素。即使是沒有被氧化的新油，只要其中有微量水分就可使其tanθ增大。這是因為水是強極性液體，在電池作用下易離解，可增大絕緣油的電導(dǎo)電流，故其介質(zhì)損耗有明顯增大趨勢。

(2)氧化產(chǎn)物的雜質(zhì)。運行中的絕緣油氧化后必然會產(chǎn)生部分極性氧化產(chǎn)物，同時絕緣油被外界雜質(zhì)污染也會增加極性物質(zhì)，這些物質(zhì)均能增大絕緣油的介質(zhì)損耗。

(3)溫度。純凈絕緣油為中性(或弱極性)液體，其介質(zhì)損耗主要為電導(dǎo)損耗。當溫度升高時，其電導(dǎo)電流將增大，故tanθ的變化規(guī)律也很復(fù)雜，一般規(guī)定采用50Hz的交流電壓，這樣規(guī)定也符合電氣設(shè)備的實際使用情況。

5、試驗要點

(1)使用高壓電氣需嚴格按說明書規(guī)定操作。使用前應(yīng)仔細檢查接線、接地、屏蔽以及導(dǎo)線的完好程度，正確無誤后方可接通電源。

(2)介質(zhì)損耗的測量在很大程度取決于試驗條件，特別是溫度和施加電壓的頻率及電壓大小因素。因此，整個測量過程要嚴格按油品介質(zhì)損耗的試驗方法進行。

(3)電極杯要陽光按要求洗凈烘干，放在清潔器皿內(nèi)，不受潮和不被灰塵污染，否則會使試油污染，影響測量結(jié)果。為了檢驗電極杯是否清潔干凈，可測量空杯介質(zhì)損耗，其值應(yīng)為零，并記錄空杯電容值。

(4)油樣長期暴露在強國下或潮濕環(huán)境中等都會影響測量結(jié)果。因此要嚴格遵守取樣規(guī)則。取樣時應(yīng)保證樣品不受污染、不受潮，取好樣品的玻璃瓶應(yīng)密封、避光，保持與相對濕度不超過70&的實驗室內(nèi)。

6、判斷標準

變壓器油判斷標準

斷路器油(新油)tanθ(%)(70℃)≤0。

運行中油一般不進行tanθ(%)項目試驗。

 

六、微水測量

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水分是影響變壓器設(shè)備絕緣老化的重要原因之一。變壓器油的絕緣材料中含水量增加，會引起 設(shè)備的金屬部件腐蝕，直接導(dǎo)致絕緣性能下降并會促使油老化，影響設(shè)備運行的可靠性和使用壽命。因此，在油品的運輸、貯存和使用中，應(yīng)對分水進行嚴格的監(jiān) 督。微水測量是保證設(shè)備安全運行必不可少的一個試驗項目。

2、試驗方法

庫倫法

接好庫倫儀電源線，調(diào)試儀器。先通電電解電解液中殘余水。當水解液達到終點后，選一合適 的延長時間，相電解池內(nèi)注入0.1μL的除鹽水校正儀器，當儀器顯示的電荷量數(shù)值與理論值相對誤差不大于±5%(10722±50)即可，調(diào)整過程應(yīng)重復(fù) 3詞。儀器調(diào)整平衡后，向電解池內(nèi)準確加入1ml試油，儀器將自動進行電解至終點，同一試油至少重復(fù)操作兩次，取平均值。

3、試驗標準

新超高壓變壓器油水分要求

新斷路器油水分要求

運行中變壓器油水分質(zhì)量標準

4、測試要點(庫倫法)

(1)應(yīng)用庫倫法則水分關(guān)鍵是電解液的質(zhì)量，如果各種成分比例不恰當，將影響靈敏度，使終點不穩(wěn)定。另外，電解液應(yīng)在干燥的暗處低溫(一般在20℃左右)保存。

(2)在每次進樣之前，必須用純水標定，其測定結(jié)果在標準規(guī)定的范圍內(nèi)，方可進油樣測定。另外，當電解液出現(xiàn)渾濁時或電解液液面過高，想抽出油樣繼續(xù)使用之前也需用水標定，只有標定值在允許范圍之內(nèi)，電解液才可繼續(xù)使用。

(3)電解液攪拌速度太快、太慢都會影響結(jié)果的穩(wěn)定性。一般只要使電解液呈一漩渦狀就可以了。

(4)抽樣中不應(yīng)有氣泡，如有氣泡應(yīng)設(shè)法排出，否則將影響試驗結(jié)果。

(5)應(yīng)注意電解池和樣品的密封性，防止潮氣侵入。環(huán)境相對濕度不應(yīng)超過70%。

(6)注射器的活塞要保證一定的嚴密性，不得漏氣，且取樣后，未注入電解液前應(yīng)將針頭插入膠皮墊中，以免增加或散失水分。

5、影響試驗結(jié)果的因素

油品吸收水分的能力與水在油品中的溶解能力有關(guān)，而水在油中的溶解度與下列因素有關(guān)。

(1)油品的組成

油品中烷烴的吸收能力最弱，環(huán)烷烴較強，芳香烴最強。新絕緣油對誰的溶解能力還與其精制程度有關(guān)，如油中含有未除盡的酚類、酸類、樹脂、皂化物等，會增加油品的吸濕性，使油中含水量增加。若運行油中存在較多的油泥、游離碳、酚類和有機酸時，水的溶解度也會增加。

(2)空氣的相對濕度

若其他條件相同時，同一油品在空氣中暴露的時間愈長，空氣的相對濕度(即空氣中水蒸氣分壓)愈大時，油品吸收的水分就愈多。所以，測定絕緣.的含水量時，必須密封取樣，密閉測定，其母的就是避免樣品與空氣接觸。

(3)溫度

在一定范圍內(nèi)，水在油中的溶解度隨溫度的增高而變大。這是因為水的介電系數(shù)隨溫度的升高而減小，即極性減弱，故易溶于油中。但水在油中的溶解度不會很高，也不會隨溫度升高無限制增加。這是由于油品組成多為非極性烴類化合物，不能與水形成氫鍵之故。

4.與油質(zhì)老化深度的關(guān)系

運行油在自身氧化的同時，會產(chǎn)生一部分水分，因此，油品吸收水分的能力與油質(zhì)老化深度有關(guān)。

 

七、油色譜分析

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在設(shè)備運行過程中，定期分析溶解于油中的氣體，就能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障，并隨時掌握故障的發(fā)展情況。

2、取樣

(1)取油樣的容器

目前所采用的取樣容器主要有玻璃注射器和具內(nèi)塞的小口棕色瓶，注意注射器的清潔，以便注射器有芯子可以自由滑動，用以補償油樣隨溫度變化的膨脹或收縮。

(2)取油樣的方法

一般電力變壓器及電抗器可在運行中取油樣。對設(shè)備需要停電取樣時，應(yīng)在停運后盡快取樣。對于可能產(chǎn)生負壓的設(shè)備，應(yīng)放置負壓進氣。在取樣過程中應(yīng)盡量避免油與空氣接觸。

設(shè)備的取樣閥門應(yīng)配上帶有小嘴的連接器，在小嘴上接軟管。取樣前應(yīng)排除取樣管路中的空氣及取樣閥門內(nèi)的“死油”，同時用設(shè)備本體的油沖洗管路(少油設(shè)備可不進行此步驟)。

用注射器取樣時，最好在注射器和軟管之間接一金屬小三通，先使“死油”經(jīng)三通排掉，然后 轉(zhuǎn)動三通使少量油進入注射器，再轉(zhuǎn)動三通并壓注射器心子，排除注射器內(nèi)的空氣和油。再轉(zhuǎn)動三通使油樣在靜壓力作用下自動進入注射器，不應(yīng)拉注射器心子，以 免吸入空氣或?qū)τ蜆用摎�。取到足夠的油樣時，關(guān)閉三通和取樣器，去下注射器，用小教頭封閉注射器(盡可能排盡小膠頭內(nèi)的空氣)，整個操作過程應(yīng)特別注意保 持注射器心子的干凈，以免卡澀。

(3)注意事項

從氣體繼電器放氣嘴取氣樣時，應(yīng)在氣體繼電器的放氣嘴上套上小段乳膠管，乳膠管的另一頭 接一個金屬小三通，與主色器連接(要注意乳膠管的內(nèi)徑與氣體繼電器放氣嘴及金屬三通連接處要密封)。轉(zhuǎn)動三通，排空注射器，再轉(zhuǎn)動三通取氣樣。取樣后，轉(zhuǎn) 動三通的方向使之封住注射器口，把注射器連同三通一起取下來，然后再去下三通，立即改用小教頭封住注射器(盡可能排盡小膠頭內(nèi)的空氣)，關(guān)閉放氣嘴去下乳 膠管。

(4)樣品的保存和運輸

油樣和氣樣應(yīng)盡快進行分析。氣樣不宜長期保存和運輸，油樣暫時不能分析時，保存期不超過4天。在運輸過程及分析前的放置時間內(nèi)，必須保證注射器的芯子不卡澀。油樣和氣樣都必須避光保存。油樣在運輸過程應(yīng)盡量避免劇烈震蕩。

 

RTC-9580 變壓器油氣相色譜儀

 

3.試驗方法簡介

(1)脫氣試驗方法

1)將100ml備用注射器用試油沖洗2~3次，排盡注射器內(nèi)殘留空氣，緩慢吸取試油45mL，再準確調(diào)節(jié)注射器心塞到40mL，立即用膠頭封住注射器出口。

2)取一支5mL、備用注射器，用N2沖洗1~2次，再準確抽取5.0mL N2氣體，然后將5mL注射器由氣體緩慢注入有試油的注射器內(nèi)。

3)將100mL注射器放入恒溫定時振蕩20min，然后靜止10min。

4)另取一支5mL備用注射器，用試油沖洗1~2次后，吸入約0.5mL試油戴上橡膠封頭，插入雙頭針頭，使針頭垂直向上，將注射器內(nèi)的空氣和試油慢慢排出，從而使試油充滿注射器的縫隙而不殘存空氣。

5)將100mL注射器從恒溫定時儀內(nèi)取出，立即將其中的平衡氣體通過雙頭針轉(zhuǎn)移到5mL注射器內(nèi)。室溫下放置2min，準確讀其體積，以備分析用。

6)色譜儀的標定，用1mL備用注射器準確抽取已知各組分濃度的標準混合氣0.5mL(或1mL)，在色譜儀已經(jīng)穩(wěn)定的情況下進樣，從得到色譜圖上量取各組分的峰高(或鋒面積)，至少重復(fù)操作兩次，并取其平均值。

7)樣式分析，用1mL注射器從5mL注射器中準確抽取平衡氣0.5mL(或1mL)，進樣分析從所得色譜圖上量取各組分的峰高，重復(fù)操作兩次取其平均值。

(2)色譜試驗方法

油中氣體組分定性方法采用時間保留值方法，定量方法采用外標法，標定次數(shù)最好是每天標定，標準氣為混合標準氣，可采用一部分配制的標氣，以減少分析數(shù)據(jù)的誤差。標氣濃度應(yīng)盡量與樣品的濃度相接近，高濃度的標氣會帶來一定的誤差。

樣品分析時，一般重復(fù)進樣二次，取其峰面積的平均值。進樣操作對化驗人員來說是個基本功 訓(xùn)練，必須注意以下幾點:①取樣應(yīng)保證正壓取樣，不能使氣樣成負壓，取出的氣樣，要及時住進色譜儀；②進樣要快、要準；③推針要快，針頭一插到底，緊接著 就快進氣；④取針要快；⑤防止儀器系統(tǒng)壓力將管心沖回。