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充油断路器介质损耗tanθ的测量



一、试验目的

(1)tanθ增大,会严重引起变压器整体绝缘特性的变化。介质耗损使绝缘内部产生热量,介质损耗愈大,则在绝缘内部产生的热量愈多。反过来又促使介质损耗因数更为增加,如此继续下去,就会在绝缘缺陷处形成击穿。

(2)油品的老化程度,可从其tanθ的变化反映出来。当油被污染或油老化而生成一系列氧化产物时,油的tanθ增加。所以,除测新油tanθ外,使用中油也应定期测试tanθ,以便通过tanθ的 变化来反映油老化的程度。

(3)tanθ能明显地反映油精制的程度,正常精制的油品为温度升高时,tanθ升高不大,而过度精制与精制不够的油当温度升高时,tanθ则升高很快。


RT6100 精密油介损体积电阻率测试仪

 

二、试验设备

绝缘油介质损耗因数(tanθ)的测量,是采用QS型高压电桥配以不同类型的电极杯(油 杯),在工频电压下进行。油杯分为单圆筒式、双圆筒式、三接线柱电极式三种类型。杯体用黄铜或不锈钢制成,铜制杯体表面镀镍或镀铬。空杯电容不宜小于 50pF。上述油杯的工作电压分别为2.5、5、2kV,装油量分别为75,、250、45mL。油杯具有插温度计的测温孔。
测量时,最好采用QS3型高压电桥。这种电桥所测(tanθ)值的范围较广(0.01%~100%),准确度也较高。

 

三、试验步骤

(1)用石油醚或四氯化碳清洗油杯各部件(包括油杯中的内外电极),然后放在105~110℃烘箱中干燥60~90min。油杯拆开组装时注意不要碰伤电极工作表面,不要直接接触其表面。

(2)油杯注油前最好测量空杯的tanθ值和电容量值,所测结果应符合该型油杯的标准。

(3)用被测试油清洗油杯2~3次,并缓缓将油注满,使油中气泡得以逸出,然后插入温度计,置于恒温装置中加热。当试品油达到规定温度,并稳定5min后,即可测定。

(4)将油杯放在绝缘板上。此板的绝缘电阻不低于2500MΩ,1min能承受工频交流电压5000V,且无气孔、不吸油、耐热性能好。

(5)试验地点应选择没有强电磁干扰的地方。注意电桥各部件取相同电源。放大器要提前15min接通电源,以使其能稳定地工作。

(6)充试样后静置10~15min,当内电极温度与所要求的试验温度之差不大于±1℃ 时开始测量。仅在测量时施加电压,按照QS3型高压电桥的使用说明书规定尽快完成测量,(90±1)℃时油的tanθ值。完成初次测量后,倒掉油样,再用 第二份试油刷洗电极杯一次,操作过程同第一次,重复测量。两次测量结果读数差值,不应大于0.0001加两个测量值中较大一个的25%,否则继续充样试 验,直至相邻两次读数之差满足上述要求为止,此时测得的结果方有效。
 

四、影响试验结果的因数

(1)水分。油中水分是影响介质损耗的主要因素。即使是没有被氧化的新油,只要其中有微量水分就可使其tanθ增大。这是因为水是强极性液体,在电场作用下易离解,可增大绝缘油的电导电流,故其介质损耗有明显增大的趋势。

(2)氧化产物和杂质。运行中的绝缘油氧化后必然会产生极性氧化产物,同时绝缘油被外界杂质污染也会增加极性物质,这些物质均能增大绝缘油的介质损耗。

(3)温度。纯净绝缘油为中性(或弱极性)液体,其介质损耗主要为电导损耗。当温度升高时,其电导电流将增大,故tanθ随温度的升高而增大。

(4)施加电压及频率。随着施加电极间的电压增高,tanθ增大,特别是在温度较高时更 明显。一般规定在电极间施加的电压为2~3kV/mm。在不同的温度范围内,频率域tanθ的变化规律也很复杂,一般规定采用50Hz的交流电压,这样规 定也符合电气设备的实际使用情况。

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