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電流、極化電流二者相對電容電流的比例關系,而體積電阻率反映的是直流電場下電導電流的大小。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),極化電流在電導電流的基礎上先上升而后下降,zui后消失,即兩電極上極化電荷量不再變化,僅剩下電導電流,當電導電流很小時,測出的ρ
F很大,而在此電導電流變化過程中測出的tanδ也可能較大。由這一機理可以看出:電阻率極大,即電導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,對體積電阻率試驗的充電時間必須有明確的規(guī)定,且嚴格執(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)生的傳導電流,其值不隨時間而變化;而絕緣電導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,其傳導電流的大小,對設備絕緣電阻和泄漏電流的測量結果有較大的影響。因此,當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,尤其對油的離子電導損耗的反映zui為靈敏,無論是酸性或中性氧化產(chǎn)物,都能引起電導率的顯著變化,而且,它的這種反映比電氣強度試驗,不會像電氣強度試驗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,在電場下構成離子電導,離子電導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?？梢?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的指標。因此,對介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率均進行測試,更便于綜合評定絕緣油的電氣性能。

3.2 與接軌
GB/T7595-2000《運行中變壓器油質(zhì)量標準》3.1條中規(guī)定:對進口變壓器油應按標準驗收或合同規(guī)定驗收。而進口變壓器油往往只提供體積電阻率的驗收標準,合同規(guī)定項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變壓器都是進口設備,為了利于試驗結果與國
際標準、國外提供數(shù)據(jù)的比較,有必要進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)試驗和體積電阻率試驗的幾點看法
4.1 國產(chǎn)儀器和進口儀器測試手段的區(qū)別
目前,國產(chǎn)測試儀器與進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行測定,每次只有一個測量結果;進口測試儀器可在外電極上分別施加正極性電壓和負極性電壓來進行測定。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》提供的試驗方法中要求:兩次測量結果偏差小于35%的試驗才為有效測量。因此,使用國產(chǎn)設備測試必須進行兩次以上的試驗,選擇較大的測試值作為試驗結果;而使用進口測試儀器測出的在兩種極性下的結果的偏差,同樣要求小于35%。當測量結果偏差總是超出要求值時,應對電極進行*清洗。
4.2 試驗結果的處理
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,它們所反映的油品品質(zhì)狀態(tài)的結論應是“與”的關系,即:只有tanδ和ρF這兩個量值均合格,才可下油質(zhì)合格的結論,只要其中一個量值超標,即可下油質(zhì)老化的結論。對于表3的情況,應該對這兩種絕緣油下油質(zhì)已劣化的結論。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,當加熱溫度到達標準要求值時,即進行測量。早期的試驗儀的油杯是用電阻發(fā)熱方法加熱,內(nèi)外電極同時進行的,這樣比較保證油層均勻受熱。目前,大部分試驗儀的加熱方式都是中頻感應加熱,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結果的影響。有些參考書提出外電極到達設定溫度后再恒溫30min后才進行測量,本文的看法是不能以此作為參考。在此應該提出的是:有必要對不同試驗設備統(tǒng)一恒溫時間,否則,國產(chǎn)測試儀器與進口測試儀器的試驗結果會有差異,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果之間具有可比性。
4.4 應重視體積電阻率試驗工作
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,對運行中設備進行定期檢測的工作更沒有得到重視。依照DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》和GB/T7595-2000《運行中變壓器油質(zhì)量標準》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,即設備投運前或大修后、每年至少一次、必要時,都需進行該項目的檢測,即每年需進行一次以上的檢測。對體積電阻率測試工作的不夠重視,主要是認為介質(zhì)損耗因數(shù)試驗和體積電阻率試驗是兩個重復的檢測項目,持這些想法的人應該轉變認識了。

5 結束語
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)劣化的指標值存在著差異,因此同時開展介質(zhì)損耗因數(shù)試驗和體積電阻率試驗很有必要。隨著用電量需求的增加,電網(wǎng)容量的不斷增大,超高壓設備和換流變電站也不斷增加,對設備的絕緣狀態(tài)提出了更高、更嚴的要求。方便、及時、有效地檢測電氣設備主要絕緣介質(zhì)的工作應得到越來越多的重視,這樣,才能及時地消除隱患,保證設備良好的絕緣狀態(tài),確保設備安全穩(wěn)定運行。

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