变压器油的击穿电压
变压器油新标准
ASTMD3487-2009标准《电器设备用矿物绝缘油规格》
变压器制造商采购标准 TUN 901293 1ZBA 117 001 AST MS5011B
表1 性能要求
ASTMD3487-00 变压器油标准
IEC602Leabharlann 6-03 通用规格特殊应用领域的特别要求
1、高氧化安定性和低硫含量 对于在高温下运行的变压器或为延长使用寿 命而设计的变压器，可能经氧化试验后 （IEC61125C法）仍有严格的指标。这些油大部 分是加剂油。 硫含量，% 总酸值，mgKOH/g 沉淀，% DDF（90 ℃ ），% 0.15 0.3 0.05 0.05
新标准
通用 ≯12 ≯ 30（散装）/40（桶装） ≯895 ≮ 30/70（过滤后） ≯0.005 ≯0.01（新试验方法） 40 ≮135 非腐蚀性（新试验方法） 非腐蚀性（与用户协商） 无要求 无 报告 报告 特殊 变压器油 ≯11、≯13 报告 ≯895 ≮ 35 ≯0.005 ≯0.03 38、40 ≮135、 ≮140 非腐蚀性 无要求 无要求 无 无要求
按低温性能
SH0040-1991（2007） 《超高压变压器油》 参照采用 ASTM D3487II
按低温性能
10#、25#和45#
25#和45#
我国变压器油标准对比
为提高抗析 气性能， 牺牲了更重 要的抗氧 化性能
2、国外标准
IEC60296-03标准《变压器和电开关用的未使用过的矿物绝缘油规格》
二、修订前后电气绝缘油标准体系变化
SH 0040-1991（2007） 《超高压变压器油》 参照采用 ASTM D3487-82 II
GB 2536-1990 《变压器油》
变压器油、绝缘油介电强度测定方案
绝缘油介电强度测定方案本方法适用于验收20℃时粘度不大于50毫米2/秒的各种绝缘油。
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。
它是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操和过滤是否适宜。
本方案是参照采用国家标准GB/T 507-86 《绝缘油介电强度测定法》、GB/T 4756 《石油和液体石油产品取样法( 手工法)》、GB2536-90 《变压器油》制订的。
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。
2 仪器2.1 变压器2.1.1 试验电压是从交流(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2U 士5 % 范围。
2.1.2 变压器和相配的装置应能在电压大于15千伏时产生一个20毫安的最小短路电流。
2.2 保护装置2.1.1 装置应良好接地。
2.1.2 进行试验时尽可能防止产生高频振荡.2.1.3 了保护设备和避免试油在击穿瞬间的分解，可与试验油杯申联一个电阻，以限制击穿电流。
2.1.4 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0.02秒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。
2.3 电压调节电压调节可用下列设备之一来实现，电压调节最好采用自动升压系统，因为手动调节不易得到要求的匀速升压。
2.3.1 变比自耦变压器2.3.2 电阻分压器2.3.3 发电机磁场调节2.3.4 感应调节器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愉入端或输出端来测量。
油务员岗位一理论知识模拟试题及答案解析(3)
油务员岗位一理论知识模拟试题及答案解析（3）(1/88)单选题第1题测定变压器油水溶性酸的试验用水必须是( )。
A.除盐水B.蒸馏水C.纯净水D.自来水下一题(2/88)单选题第2题测定燃油中水分前，蒸馏瓶必须加入一些碎片或玻璃珠的作用是( )。
A.提高加热速度B.减少测定时间C.防止加热沸的油喷出D.使油充分混匀上一题下一题(3/88)单选题第3题在运行的变压器油中进行溶解气体分析时，氢气含量的注意值应不大于( )μL/L。
A.100B.50C.200D.150上一题下一题(4/88)单选题第4题在用闭口杯测定变压器油的闪点时，试油的水分大于( )时必须脱水。
A.0.01%B.0.02%C.0.05%D.0.1%上一题下一题(5/88)单选题第5题下列项目中，对变压器油绝缘强度影响最大的是( )。
A.温度B.水分C.杂质D.炼制精度上一题下一题(6/88)单选题第6题进行油品老化试验时，烘箱的温度应控制在( )℃。
A.110B.115C.120D.100上一题下一题(7/88)单选题第7题变压器油在油开关中主要起( )作用。
A.冷却B.绝缘C.润滑D.消弧上一题下一题(8/88)单选题第8题国标中规定，对运行中的10kV电气设备，变压器油的击穿电压应不小于( )kV。
A.15B.20C.30D.35上一题下一题(9/88)单选题第9题国标中规定，对于220kV变压器的运行油，其击穿电压值应不小于( )kV。
A.40B.35C.400D.350上一题下一题(10/88)单选题第10题国标中规定，对于110kV变压器的运行油，其击穿电压值应不小于( )kV。
A.40B.35C.400D.350上一题下一题(11/88)单选题第11题国标中规定，对于35kV变压器的运行油，其击穿电压值应不小于( )kV。
A.35B.300C.350D.30上一题下一题(12/88)单选题第12题国标中规定，对于220kV变压器的运行油，其水分值应不大于( )mg/L。
绝缘油是什么
绝缘油的作用是什么？回答; 在高压电气设备中，有大量的充油设备（如变压器、互感器、油断路器等）。
这些设备中的绝缘油主要作用如下。
（1）使充油设备有良好的热循环回路，以达到冷却散热的目的。
在油浸式变压器中，就是通过油把变压器的热量传给油箱及冷却装置，再由周围空气或冷却水进行冷却的。
（2）增加相间、层间以及设备的主绝缘能力，提高设备的绝缘强度。
例如油断路器同一导电回路断口之间绝缘。
（3）隔绝设备绝缘与空气接触，防止发生氧化和浸潮，保证绝缘不致降低。
特别是变压器、电容器中的绝缘油，防止潮气侵入，同时还填充了固体绝缘材料中的空隙，使得设备的绝缘得到加强。
（4）在油路器中，绝缘油除作为绝缘介质之外，还作为灭弧介质，防止电弧的扩展，并促使电弧迅速熄灭。
绝缘油是什么？回答 ; 绝缘油是人工合成的液体绝缘材料，简称合成油。
由于矿物绝缘油是多种碳氢化合物的混合物，难以除净降低绝缘性能的组分，且制取工艺复杂，易燃烧，耐热性低，介电常数不高，因而人们研究、开发了多种性能优良的合成油。
针对变压器油，绝缘油都是怎么处理的?回答 ; 变压器油的绝缘强度指的是变压器油的击穿电压。
油被击穿的临界电压称为击穿电压，常以标准油杯的油耐压数值(kV)表示。
由此可知，击穿电压是变压器油绝缘性能的主要指标。
油的击穿电压太低，对切换开关或选择开关不能确保主通断触头在分接变换中的可靠熄弧，电弧重燃不熄导致级间短路发生，既损坏变压器级间绝缘，又可能造成OLTC烧毁或油室爆炸的重大事故；同时，导致OLTC主绝缘强度和内部绝缘强度的严重下降，若油的最小击穿电压低于绝缘应能耐受的电压，就会出现OLTC主绝缘和内部绝缘的闪络和严重短路事故。
因此，对OLTC油室使用的变压器油提出绝缘强度的要求。
对于不同绝缘水平的OLTC，其变压器油的击穿电压的要求有所不同。
理想纯净的油，单位体积的击穿概率呈正态分布，但运行中受过污染的变压器油，单位体积的击穿概率已不再呈正态分布。
高压硅整流变压器常见故障分析
高压硅整流变压器常见故障分析摘要：伴随着工业生产和电子技术的发展，高压硅整流变压器应经被广泛应用于各个行业。
本文结合高压硅整流变压器的特点，对高压硅整流变压器运行中常见的故障进行研究分析并阐述了解决故障的方法。
关键词：高压硅整流变压器；故障分析；解决方法高压硅整流变压器作为一种将入向电流转变为符合使用的直流电源的电力电子器件，在工业生产中应该保证能够安全平稳的运行。
这就要求电力人员能够对高压硅整流变压器产生的故障能够充分掌握其机理，希望本文能够提供一些参考。
1.高压硅整流变压器的综述（1）压硅整流变压器分为中阻抗和高阻抗。
其中中阻抗整流变压器有着高、低阻抗整流变压器的优点，它能在环境较为恶劣和负载变化较大的情况下运行。
高阻抗变压器的设计回路的总阻抗为35%-40%，根据总阻抗的特性可以高山整流输出电压波形的系数，从而获得较低的峰值对平均值的比值。
其总阻抗越高，波形改变的也就越明显，输出的电晕功率也越高，从而使用电器获得更高的效率。
（2）高压硅整流变压器安置在电除尘的顶部，其外壳的防护等级为IP54，底部合适放置集油盘，硅整流变是高、中阻抗。
（3）高压硅整流变压器内有轻瓦斯报警、重瓦斯跳闸和并发出升光报警信号。
（4）高压硅整流变压器的额定电压为72kV的整流变初级设三个抽头，分别为60kV档、66kV档和72kV档。
2.高压硅整流变压器的故障排除方法一般情况下高压硅整流变压器的稳定性是比较高的，但在长期运行当中，由于整流硅堆烧损或将电容击穿。
导致了高压侧短路、爬电或者控制器失控。
高压硅整流变压器发生故障时应先检查控制器，控制器故障可以通过变压器的参数进行初步判断。
2.1变压器故障的一般检验方法（1）首先观察外观，观察变压器的外壳和电源的输入输出是否正常，检查所有的引线和紧固件必须紧固并没有放电烧毁痕迹。
（2）测量绝缘电阻，低压绕组对地绝缘至少要大于300MΩ，高压输出对地绝缘应至少要大于2000MΩ，高压输出对低压绕组绝缘电阻值应大于500MΩ。
2变压器油试验相关知识
闪点（flash point）---在规定试验条件下，试验火焰引起试样蒸气着火，并使火焰蔓延至液体表面的最低温度，修正到101. 3 kPa大气压下。
表示石油产品着火性之难易及其中含轻质馏分的多少。
油品可能形成的轻质分解物在密闭容器内蒸发，一旦遇空气混合后，有着火或爆炸的危险，是有关安全防火的一个重要指标。
方法：GB/T 261-2008《闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法》精密度：同一操作者重复测定两个结果之差不得超过0.029与两次结果平均值的乘积标准（℃）：≥135参照：GB 2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》GB/T 7595-2008《运行中变压器油质量》Q/CSG 114002-2011《电力设备预防性试验规程》测定时的注意事项油杯中试样的量，要正好到刻度线；油量过多则测定结果偏低；油量少结果偏高。
点火用的火焰大小要严格按规定，调整其直径为3～4mm；严格控制加温速度，不能过快或过慢；过快结果偏低。
如果油样中含有未溶解的水时，要先脱水；为了避免气流的影响，闪点测定器要放在避风的地点。
油品中的水溶性酸：能溶于水的矿物酸主要是硫酸及其衍生物，包括磺酸和酸性硫酸酯；以及低分子有机酸（HCOOH、CH3COOH和C2H5COOH等）。
油中水溶性酸的来源：油品在炼制和再生过程中，由于清洗和中和的不完全而残留于油中。
油品在储运和使用过程中，由于污染和油品自身氧化而产生。
pH是表示溶液氢离子［H＋］浓度的一种方法。
pH代表氢离子浓度的负对数，pH＝－lg ［H＋］。
氢离子浓度越大，pH值越低。
测定方法：GB/T 7598-2008《运行中变压器油水溶性酸测定法》此方法是以等体积的蒸馏水和试油混合摇动，取其水抽出液并加入指示剂，在比色管内与标准色级进行比色，测定结果以pH值表示。
NB/SH/T 0836-1988《石油产品水溶性酸及碱测定法》此方法是用蒸馏水或乙醇水溶液抽提试样中的水溶性酸或碱，然后分别用甲基橙或酚酞指示剂检查抽出液颜色的变化情况，或用酸度计测定抽提物的pH值，以判断有无水溶性酸或碱的存在。
变压器油
新油的界面张力高表示油中没有极性污染 物，一般可达40~50 mN/m ； 油品老化后，由于生成各种有机酸( COOH)及醇(-OH)等极性物，使油品的界 面张力逐渐下降，因此，界面张力经常用 于监测运行油的老化程度。
单击此处编辑母版标题样式 变压器油的腐蚀性硫和酸值
腐蚀性硫含量：腐蚀性硫会导致与油品接 触的铜、银等部件的腐蚀，必须除去油中 的腐蚀性硫；
长城25号变压器油投运后气相色谱报告 单击此处编辑母版标题样式
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单击此处编辑母版标题样式 变压器分类
按用途分：
电力变压器：用于输配电系统的升、降电压
仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、 用于测量仪表和继电保护装置。 试验用变压器：能产成高压，对电气设备进 行高压试验。
特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、 调整变压器
单击此处编辑母版标题样式
变压器分类
按相数分： 单相变压器 、三相变压器
Ì é Ý Å ß µ Ê ³
Á ¼ ¼ ¾ ¶ Î ¶ Î
1001£ 20000KVA 12Ê ò · ü 6.3KV
1002£ 20000KVA 11Ê ò · ü 6.3KV
变压器油基本知识
变压器油基本知识一、变压器油的作用1、绝缘因为油是流动的液体，它能够充满变压器内各部件之间的任何空隙而将空气排除，从而避免了各部件与空气接触受潮而引起的绝缘降低。
此外, 变压器油的绝缘强度比空气大，变压器内充满变压器油后,使绕组与绕组之间、绕组与铁芯之间、绕组与油箱外壳之间均保持良好的绝缘，从而增加了变压器的绝缘强度。
2、散热变压器油具有良好的散热作用，在运行中,靠近绕组与铁芯部分的变压器油受热后,温度升高,体积膨胀,因其比重减小而上升,经冷却装置冷却后,再进入变压器油箱底部,从而形成油的循环。
油循环使绕组和铁芯得到冷却,改善了变压器的运行条件。
3、防腐变压器油能使木质及纸绝缘保持原有的化学和物理性能，并使金属得到防腐作用,使变压器绝缘保持良好状态。
二、变压器油的主要性能指标1、比重变压器油在20-40℃时的比重不超过0.895,由于变压器油的比重小,使油内的杂质和水分容易沉淀。
2、粘度变压器油在50℃时的粘度不超过9.6cst,由于变压器油的粘度小,它的对流散热作用较好。
3、闪点闪点是指变压器油加热后产生的蒸气与空气混合，遇到明火能发生燃烧的最低温度。
闪点表示变压器油的蒸发度,油的闪点越低,其蒸发度越高。
变压器油蒸发时使成分变坏,粘度加大,体积减小，并可能产生爆炸性气体，因此油的闪点越高越好，一般应不低于135℃。
4、凝固点变压器油的粘度随温度而变化，温度越低,粘度越大。
当温度低到一定程度，变压器油不再流动而凝固，这时的温度称为变压器油的凝固点。
变压器油的标号表示出凝固点的温度，如25号变压器油是表示变压器油在-25℃时凝固；45号变压器油表示变压器油在-45℃时凝固。
凝固点低，油的对流散热性能好。
因此凝固点越低越好。
5、酸价表示变压器油中游离酸的含量。
酸价的大小表明变压器油的氧化程度和劣化程度。
其大小用中和一克油中的全部游离酸所需要的氢氧化钾的毫克数(KOHmg/g油)来表示。
酸价越高，说明氧化越严重，因此变压器油的酸价越低越好。
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变压器油的击穿电压
将电压施加于绝缘油时，随着电压增加，通过油的电流剧增，使之完全丧失所固有的绝缘性能而变成导体，这种现象称为绝缘油的击穿。
绝缘油发生击穿时的临界电压值，称为击穿电压，此时的电场强度，称为油的绝缘强度，表明绝缘油抵抗电场的能力。
击穿电压U （kV）和绝缘强度E （kV/cm的关系为
E=U/d (2-26)
式中d-电极间距离（cm）。
纯净绝缘油与通常含有杂质的绝缘油具有不同的击穿机理。
前者的击穿是由于游离所引起，可用气体电介质击穿的机理来解释，即在高电场强度下，油分子碰撞游离成正离子和电子，进而形成了电子崩。
电子崩向阳极发展，而积累的正电荷则聚集在阴极附近, 最后形成一个具有高电导的通道，导致绝缘油的击穿。
通常绝缘油总是或多或少含有杂质，在这种情况下，杂质是造成绝缘油击穿的主要原因。
油中水滴、纤维和其他机械杂质的介电系数
£比油的要大得多（纤维的£ =7,水的£ =80,而变压器油的2.3）因此在电场作用下，杂质将被吸引到电场强度较大的区域，在电极间构成杂质“小桥”，从而使油的击穿强度降低。
如杂质足够多，则还能构成贯通电极间隙的“小桥”，流过较大的泄漏电流，使之强烈发热，并使油和水局部沸腾和气化，结果击穿就沿此“气桥”而发生。
F面分别分析影响绝缘油击穿电压的各主要因素。
（1）测量绝缘油击穿强度时采用的电极材料、电极形状和电极面积
对油的绝缘强度有影响。
根据试验数据得知，在同样的试验条件下,
不同电极材料测量的同种油样绝缘强度的排列顺序为尸6<黄铜<P bvCuvAlvAuvZ nvAg即采用铁电极测得值最低，而采用银电极的测
得值最高。
若按金属的导热性排序，则可得到排列顺序为P b<Fe黄
铜vZnvAl<Au<Cu<Ag可以看出，除个别例外，大体上绝缘强度是随电极金属导热性增加而提高的。
通常是用黄铜而不是用紫铜来制造电极，因为紫铜容易在表面上生成一层氧化膜；而在变压器中实际采用的材料却是纯铜（紫铜）而不是黄铜（铜锌合金）。
研究这两种材料制造的标准电极测得的变压器油绝缘强度如表2-24所示。
可以看出，纯铜电极的测得值比黄铜电极的测得值高，二者相差不超过10%〜15%。
因此可以说，采用
黄铜电极比用纯铜电极的试验条件更严格。
表2-24 电极材料对油绝缘强度的影响
此外，电极形状、电极尺寸、电极之间的距离以及油杯的形状和容量都对击穿电压有影响。
研究表明，球形电极对油质最敏感；其次是平板式电极；而一种所谓“台阶式塔形电极”，由于建立起的电场极不均匀，所以几乎看不出油质污染对绝缘强度的影响。
圆盘电极边缘若不是圆弧而是存在
尖锐的棱角，则对绝缘强度有很大影响，这是由于油中极性杂质将被 吸引到这些局部高场强的地方，从而减轻了油的不均匀性。
因此，电 极边缘有棱角时，受潮油的绝缘强度总是比均匀电场时偏高。
当电极之间的距离足够小时，油的绝缘强度随电极面积的增加而
减小，但是当电极间距离大于1mm 时，这种依赖关系就不存在了。
电极间距离对油绝缘强度的影响如图
2-43和图2-44所示。
电极间距
离、电极形状和尺寸的影响实际上是电场均匀性的影响，
因此电极和
油杯的设计要保证电场的均匀性和油中杂质的均匀分布， 而在油第一 次击穿后所产生的残炭要有足够自净时间， 不致影响同一油样后来的 击穿电压测量。
300
⑵施加电压的频率和加压速度都对油的绝缘强度有影响。
表2-25 列出了频率对油绝缘强度的影响。
随着油纯度的提高，其绝缘强度和 频率之间的依赖关系逐渐减弱。
频羣tHz)
E < kV/on) 1艳車
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表2-25 频率对油绝缘强度的影响
随着施加电压的速度减缓，由于在电极之间的空间内吸引了大量 的低沸点
杂质，所以油的绝缘强度会有所降低。
各国采用的电极形式、 尺寸和电极间距离有所不同，规定的升压速度也有区别。
在我国GB/T 507-2002《绝缘油击穿电压测定法》中对此有明确规定。
(3)
油的绝缘强度和温
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度的关系取决于油的纯净程度。
充分干燥并脱气的油，在20-120 C温度范围内，油的绝缘强度几乎没有变化。
当油中含有水分时，则油的绝缘强度随温度的升高而增加，并在60〜80C达到最大值。
当温度继续升高时，油绝缘强度有所降低，如图2-45所示。
对此的解释是：随着温度升高，油中水分因蒸发而减少会全部或部分由悬浮态转变为溶解态，故绝缘强度增高。
当达到最大值后继续升高温度，油中水分和油的轻质成分气化形成气泡使绝缘强度
1干燥的油；2-油+0. 01%水分(加热过程中测得的曲线)；3-油
+0.01%水分（在冷却过程中测得的曲线）；4-油+0.05%水分（加热过程中测得的曲线）；5-油+0.1%水分（在加热过程中测得的曲线）
图2-45 油的绝缘强度与温度的关系
（4）水分对油的绝缘强度有重要影响。
油是否易受潮与其化学成分和油中极性杂质的存在有关。
使油绝缘强度降低的主要原因是悬浊态水，分子溶解态水对油绝缘强度的影响要小得多。
油中水分对绝缘强度的影响如图2-46所示。
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图2-46在标准油杯中变压器油的工频击穿电压Ub和含水量的关系
（5）机械杂质（纤维等）和极性杂质对油绝缘强度存在影响。
由图2-47可知，各种油的绝缘强度随着受潮时间的延长而降低是很明显的。
纤维在吸潮后更容易在高场强下形成“小桥”，导致绝缘强度降低。
颗粒含量对油绝缘强度及含水量关系的影响，如图2-48所示。
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图2-47空气湿度为98%时几种受潮油绝缘强度与受潮时间的
关系
图2-48油的绝缘强度（击穿电压 Uh ）与含水量和悬浮颗粒含量的关系 1-纯油；2-含 1. 76mg 炭；3-含 0.21mg 纤维；4-含 1.12mg 纤维
极性物质对油的电导率和绝缘强度的影响取决于它们在油中的 存在状态，大致具有如表2-26所示的规律。
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表2-26 极性物质对油的电导率和绝缘强度的影响
（6）溶解气体对绝缘强度有很大影响，如表2-27所示。
湿度不同的空气对油绝缘强度的影响如表2-28所示。
未经深度脱气的绝缘油通常含有气泡，它会显著降低油的绝缘强度。
油中生成气泡的可能原因将在3.6节中阐述。
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表2-27 溶解气体对油绝缘强度的影响
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表2-28 湿度不同的空气对油绝缘强度的影响。