绝缘油介电强度测定法

绝缘油介电强度测定法

1适用范围

适用于验收20℃时粘度不大于50mm2/s的各种绝缘油。例如变压器油、电容器油、电缆油等新油或使用过的油，但主要是用于新油。介电强度并不是用来评定绝缘油质量的一个标准，而是一项常规试验，它用来阐明绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度以及打算注入设备前进行干燥和过滤是否适宜。

2 试验性质

预试、交接、大修

3试验方法

3.1 方法概要

测定方法是将放在专门设备里的被测试样经受一个按一定速率连续升压的交变电场的作用直至油击穿.测量值与所用的测量设备和采用的方法有很大关系.

3.2 仪器

3.2.1 变压器

3.2.1.1 试验是从交流（50Hz）的低压电源供电的一个升压变压器得到的.通过手调或自动控制装置逐渐增加初级线圈电压,经升压后的次级线圈电压,经升压后的次级线圈电压施加于试验油杯的电极上.该电压应是一近似正弦的波形,其峰值因数应在根号2±5%范围。3.2.1.2变压器和相配的装置应能在电压大于15kV产生一个20mA的最小短路电流。

3.2.2 保护装置

3.2.2.1装置应良好接地。

3.2.2.2 进行试验时尽可能防止产生高频震荡。

3.2.2.3为了保护设备和避免试油在击穿瞬间的分解,可与试油杯串联一个电阻,以限制击穿电流。

3.2.2.4 高压变压器的初级电路上接一个断路器,这个断路器能在试样击穿后不超过0.02s的时间内因试样的击穿电流作用而动作.断路器接一个无电压释放线圈以保护设备。

3.2.3电压调节

3.2.3.1 电压调节可用下列设备之一来实现

3.2.3.1.1 变比自耦变压器

3.2.3.1.2 电阻分压器

3.2.3.1.3 发电机磁场调节

3.2.3.1.4感应调节器

3.2.3.2电压调节最好采用自动升压系统，因为手控调节不易得到要求的匀速升压。

3.2.4试验电压的测量

试验电压值是电压的有效值，即电压峰值除以√2.电压可以用峰值电压表或其他类型的测量电压表连接到试验变压器的输入端或输出断来测量。使用的测量仪器须用球隙校正望它测量的全电压。从球隙得到的电压与辅助仪器所指示的电压的比与试验油杯或球隙是否接入有关，因此校正过程中应将试验油杯接在电路里。如果知道球隙

的接入对电压比的影响可忽略，那么在测量过程中可不接球隙。

3.2.5 试验油杯

3.2.5.1试验油杯由杯体与电极两部分组成。

3.2.5.2油杯杯体是由玻璃,塑料制成的透明容器或由电工陶瓷制成的容器,有效容积在300～500mL之间，杯体以密闭为宜。

3.2.5.3 电极由磨光的铜，黄铜，青铜或不锈钢材料制成。呈球形，直径12.5～13mm，如图1所示。呈球盖形。电极面应光滑.一旦电极面上有由于放电引起的凹坑时就应更换电极。

3.2.5.4 电极应安装在水平轴上，彼此相隔2.5mm。电极间间隙用块规校准。要求精确到0.1mm。电极轴浸入试油的深度应为40mm左右。

3.3准备工作

3.3.1 取样

介电强度的测试对试样的轻微污染相当敏感，取样时很容易吸收水分，因此取样要用清洁，干燥的专用取样器，严格地按GB/T 4756《石油和液体石油产品取样法（手工法）》取样。对桶装或油听装的试样应从容器底部抽取。

3.3.2 试样的准备。

3.3.2.1 轻轻摇动盛有试样的容器,使油中杂质均匀分布而又不形成气泡。

3.3.2.2 将试样慢慢倒入已准备好的油杯,倒试样时要避免空气泡的形成（可借助与清洁干燥的玻璃棒）。操作应在防尘干燥的场所进行,以免污染试样。

3.3.2.3试验时的油温应与室温相同。仲裁试验应在15～20℃之间进行。

3.3.3 油杯的准备

3.3.3.1 油杯不使用时,应将它充满干燥的油,并放于干燥防灰尘的清洁地方。

3.3.3.2 油杯有一段时间未使用,重新在使用时,应进行严格清洗。

3.3.3.2.1 拆去并洗净电极然后用干燥的新油洗涤。

3.3.3.2.2 细心的重新安装上电极,安装时避免手指与它接触。

3.3.3.3 在按规定进行充试样时,用试样冲洗油杯（至少两次）。3.4 试验步骤

3.4.1试验在湿度不高于75%的条件下进行。

3.4.2 在测定装置上,对盛有试样的电极两端施加50Hz交流电压,电压按2Kv/s均匀速度从零开始升到试样发生击穿的值.击穿电压就是当电极间发生第一个火花时达到的电压.不管这个火花是瞬间的或恒定的。

如果在电极间发生瞬间火花（听得见的或可见的）,则人工断开电路.如果发生恒定的电弧,则高压变压器初级电路上的断路器能自动断开电路.断开电路的自动短路器能在0.02s内切断电压。

试样装入油杯.在保证试样中不在有空气泡后尽快地施加第一次电压（最迟在装油后10min进行）

3.4.3试样发生击穿后,电极间用清洁干燥的玻璃棒轻轻搅拌试样,搅拌时尽可能的避免空气泡的产生。

3.4.4待空气泡消失后1min,在按要求施加第二次电压.如不可能观察到空气泡的消失,则必须等5min后在依次进行击穿试验.以上试验每个试样进行六次.以六次结果的算术平均值为该试样的击穿电压。

3.5 报告

3.5.1 记录试验得到的六次击穿电压值，并计算它们的算术平均值，用千伏（kV）表示。

3.5.2 试验报告还应记述使用电极的类型、油温。

一.运行中变压器油水分含量测定法（库仑法）

1适用范围

本方法适用于测定运行变压器油中的水分含量。

2 试验性质

预试、交接、大修

3试验方法

3.1 仪器

3.1.1 微库仑分析仪

3.1.2 注射器：0.5，50μl；1，2，5，2.5，50ml。

3.1.3 分液漏斗：250ml。

3.1.4 抽滤瓶：250。

3.1.5 洗气瓶：250～300mL。

3.1.6 保温瓶：大口矮型

3.2 试剂

3.2.1无水甲醇：分析纯。

3.2.2 吡啶：分析纯。

3.2.3 碘：分析纯。

3.2.4 三氯甲烷（氯仿）：分析纯。

3.2.5 四氯化碳：分析纯。

3.2.6乙二醇：分析纯。

3.2.7高真空硅脂。

3.2.8变色硅胶。

3.2.9 二氧化硫：用钢瓶装或用亚硫酸氢钠和硫酸反应成二氧化铁，使用前均需要进行干燥脱水。

3.3 准备工作

3.3.1 卡尔费休试剂配制

3.3.1.1 量取140ml吡啶注入250ml干燥洗气瓶内，洗气瓶进出口乳胶管或塑料管连接，并用夹子夹紧，玻璃磨口接头初涂少许润滑脂。

3.3.1.2 称量装有吡啶的洗气瓶，并记录其重量。

3.3.1.3 将装有吡啶的洗气瓶放入装有碎冰和食盐的保温瓶内，将洗气瓶进气口与二氧化硫发生器出口的缓冲瓶相联；出口管与一个装有10%氢氧化钠的吸收瓶相联，整个装放在通风橱里。

3.3.1.4 打开洗气瓶进出口的夹子，缓慢地通入二氧化硫使之在吡啶中鼓泡，大约30min，直至洗气瓶增重30±1g为止，此溶液为吡啶—二氧化硫溶液。

3.3.1.5 关闭进气管口的夹子和二氧化硫发生器的截门，最后关闭出气管的夹子，取下洗气瓶。

3.3.1.6 在500ml干燥棕色瓶中加入157ml无水甲醇和15.1g碘，充分摇动使其完全溶解。此溶液即为甲醇—碘溶液。

3.3.2电解液的配制

3.3.2.1阳极液（按体积分数计）

将三氯甲烷34%，四氧化碳3%，甲醇—碘溶液22%，吡啶—二氧化硫溶液21%，乙二醇20%注入干燥棕色瓶内，充分混合摇匀。封好瓶口，标明配制日期，放入干燥器内，稳定24h后使用。

3.3.2.2 阴极液（按体积分数计）

甲醇—碘溶液35%，四氯化硫26%，吡啶-二氧化硫溶液13%，乙二醇26%注入干燥棕色瓶内，充分混摇均匀.。封好瓶口，标明配制日期，放入干燥器内，稳定24h后使用。

3.3.3 电解池的安装

将预先清洗、干燥的电解池阳极室放入搅拌子，并加入70ml阳极电解；在阴极室内加入2ml阴极电解液，其液面与阳极室溶液在同一水平面或稍微低些。

3.3.3.2 安放电极时，要注意电极方向与电解液的搅拌方向切线。3.3.3.3 干燥管内装入变色硅胶，然后盖好所有的塞子，并在玻璃磨口处涂上高真空硅脂。

3.4 试验步骤

3.4.1 按仪器说明书连接仪器电源线，调试仪器。

3.4.2 将电极引线接到库仑分析仪指定位置。开动电磁搅拌器，开始电解所存在的残余水分。若电解液过碘.注入适量含水甲醇或纯水，

此时电解液颜色逐渐变浅，最后呈黄色进行电解。

3.4.3 当电解液达到终点，选择合适的延迟时间（一般放在50s 档），按下启动钮，用0.5μL 注射器量取0.1μL 蒸馏水或除盐水（或用已知含水量的标样），通过电解池商埠进样口注入电解池，进行校正。仪器显示毫库数与理论值相对误差不应超过±5%，超出此范围，应调整电流补偿器。当连续三次进0.1μL 水均达要求值，才能认为仪器调整完毕。

3.4.4 仪器调整平衡后，用注射器取试油，再排掉，冲洗三次最后准确量取1mL 试油（若试油含水量低，可以增加进油量）。

3.4.5 按启动钮，试油通过电解池上部进样口注入电解池。此时，自动电解至终点，记下显示数字。同一试验至少重复操作二次以上，取平均值。

3.5 计算

油中水分含量按式（1）计算：

10722

103

??=V Q X ρ （1） 式中：X —水分含量，μg/g ；

Q —试油消耗的电量，mC ；

ρ—试油的视密度，g/mL ；

V —试油的体积，mL ；

10722—换算常数。mC/g 。