开展绝缘油体积电阻率试验的必要性？

利于绝缘油电气性能的综合评定
从理论上说,在一般情况下,电力用油的介质损耗因数较小时,应该有较大的体积电阻率。但介质损耗因数反映的是交变电场下电导电流、极化电流二者相对电容电流的比例关系,而体积电阻率反映的是直流电场下电导电流的大小。对于不同的试样,在某些情况下,在测量ρF时施加直流电场的短时间内,极化电流在电导电流的基础上先上升而后下降,zui后消失,即两电极上极化电荷量不再变化,仅剩下电导电流,当电导电流很小时,测出的ρ
F很大,而在此电导电流变化过程中测出的tanδ也可能较大。由这一机理可以看出:电阻率极大,即电导电流极小的变压器油,其介质损耗因数也可能较大,两者在某些情况下,存在反映趋势不同的可能。所以,对体积电阻率试验的充电时间必须有明确的规定,且严格执行。
对变压器施加直流电压时,流过绝缘介质的泄漏电流就是绝缘介质内部或表面移动的带电粒子所产生的传导电流,其值不随时间而变化;而绝缘电导率的大小取决于材料分子和杂质分子离解的电子数。作为变压器主要绝缘介质的变压器油,其传导电流的大小,对设备绝缘电阻和泄漏电流的测量结果有较大的影响。因此,当变压器绝缘电阻值下降,而泄漏电流上升时,有必要测量绝缘油的体积电阻率。需要了解电导电流对介质损耗的影响有多大时,也有必要测量绝缘油的体积电阻率。

如前所述,体积电阻率是反映油品受潮和生成极性物质程度的指标,尤其对油的离子电导损耗的反映zui为灵敏,无论是酸性或中性氧化产物,都能引起电导率的显著变化,而且,它的这种反映比电气强度试验,不会像电气强度试验存在那么大的分散性。我们知道,外界水分和胶体杂质对电气强度和介质损耗的影响,可以通过真空过滤和吸附过滤去除;而油本身的分子或杂质分子离解成离子,在电场下构成离子电导,离子电导还会在油中形成电解产物,这是通常的过滤和吸附手段所无法排除掉的。对油中存在大量极化分子、体积电阻率测量值极低的油品,只能作换油处理。可见:体积电阻率是一个既对油质劣化,又对油受潮都有中和反应的指标。因此,对介质损耗因数和体积电阻率均进行测试,更便于综合评定绝缘油的电气性能。

3.2 与接轨
GB/T7595-2000《运行中变压器油质量标准》3.1条中规定:对进口变压器油应按标准验收或合同规定验收。而进口变压器油往往只提供体积电阻率的验收标准,合同规定项目中也要求出示体积电阻率测定值。目前,国内绝大部分500kV变压器都是进口设备,为了利于试验结果与国
际标准、国外提供数据的比较,有必要进行绝缘油体积电阻率的测定。

3.3 便于变压器的状态检修工作
目前电网已开始进行状态检修的工作,油样的测试,是简便而有效地监测变压器重要绝缘部分的手段,绝缘油的电气性能综合评定,有利于及时消除事故隐患。
4 对介质损耗因数试验和体积电阻率试验的几点看法
4.1 国产仪器和进口仪器测试手段的区别
目前,国产测试仪器与进口测试仪器的差别之一是:国产测试仪器只能在外电极上施加正极性电压来进行测定,每次只有一个测量结果;进口测试仪器可在外电极上分别施加正极性电压和负极性电压来进行测定。至今沿用的、GB/T5654-1985《液体绝缘材料工频相对介电常数,介质损耗因数和体积电阻率的测量》提供的试验方法中要求:两次测量结果偏差小于35%的试验才为有效测量。因此,使用国产设备测试必须进行两次以上的试验,选择较大的测试值作为试验结果;而使用进口测试仪器测出的在两种极性下的结果的偏差,同样要求小于35%。当测量结果偏差总是超出要求值时,应对电极进行*清洗。
4.2 试验结果的处理
介质损耗因数tanδ和体积电阻率ρF都是反映油质劣化程度的指标,它们所反映的油品品质状态的结论应是“与”的关系,即:只有tanδ和ρF这两个量值均合格,才可下油质合格的结论,只要其中一个量值超标,即可下油质老化的结论。对于表3的情况,应该对这两种绝缘油下油质已劣化的结论。4.3 恒温时间的确定
因体积电阻率随温度的倒数按指数规律变化,因此,当加热温度到达标准要求值时,即进行测量。早期的试验仪的油杯是用电阻发热方法加热,内外电极同时进行的,这样比较保证油层均匀受热。目前,大部分试验仪的加热方式都是中频感应加热,这种加热方式缩短了加热时间,但由于只对高压测量极进行加热,需要使油温均匀必须增加恒温时间,恒温时间过长必然会对油品的测量值产生影响。与早期的设备相比,目前国内生产的油介质损耗因数及体积电阻率自动测试仪已经考虑到恒温时间对试验结果的影响。有些参考书提出外电极到达设定温度后再恒温30min后才进行测量,本文的看法是不能以此作为参考。在此应该提出的是:有必要对不同试验设备统一恒温时间,否则,国产测试仪器与进口测试仪器的试验结果会有差异,且在油质已劣化的绝缘油上表现得尤为明显。只有这样才能使得不同测试仪器的测量结果之间具有可比性。
4.4 应重视体积电阻率试验工作
目前,广东省电力系统内对绝缘油开展体积电阻率测试工作的较少,对运行中设备进行定期检测的工作更没有得到重视。依照DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》和GB/T7595-2000《运行中变压器油质量标准》的要求:66kV电压等级以上或8MVA容量以上的变压器,电抗器,所、厂用变压器,在以下3种情况下,即设备投运前或大修后、每年至少一次、必要时,都需进行该项目的检测,即每年需进行一次以上的检测。对体积电阻率测试工作的不够重视,主要是认为介质损耗因数试验和体积电阻率试验是两个重复的检测项目,持这些想法的人应该转变认识了。

5 结束语
综上所述,绝缘油的介质损耗因数和体积电阻率均能反映油质的劣化程度,但反映电力用油油质劣化的指标值存在着差异,因此同时开展介质损耗因数试验和体积电阻率试验很有必要。随着用电量需求的增加,电网容量的不断增大,超高压设备和换流变电站也不断增加,对设备的绝缘状态提出了更高、更严的要求。方便、及时、有效地检测电气设备主要绝缘介质的工作应得到越来越多的重视,这样,才能及时地消除隐患,保证设备良好的绝缘状态,确保设备安全稳定运行。

液体绝缘油体积电阻率测试仪采购