El probador de tensión de ruptura de aceite aislante, también conocido como probador de rigidez dieléctrica del aceite aislante, probador de tensión soportada del aceite de transformador, etc., es un instrumento para medir la rigidez dieléctrica del aceite aislante. Para analizar los resultados de las pruebas del probador de tensión soportada, comencemos por cómo se produce la ruptura del aceite aislante:
Con los equipos de purificación actuales en el mundo, tras múltiples tratamientos del aceite aislante, su contenido de humedad suele ser superior a 2 mg/kg, y la cantidad de partículas de impurezas mayores de 5 µm por cada 100 ml de aceite no es inferior a miles; además, durante el proceso de muestreo y medición, la muestra de aceite también entra inevitablemente en contacto con la atmósfera circundante, por lo que la humedad y el polvo atmosféricos se impregnarán en el aceite. Estas impurezas en el aceite y las moléculas de agua disueltas se combinan estrechamente con las moléculas de aceite, y en los aceites puros, mucho antes de que se produzca la polarización e ionización entre los electrodos, se alinean y agrupan a lo largo de la intensidad del campo eléctrico, ionizándose luego para formar pequeños caminos, los llamados "pequeños puentes". Estos pequeños caminos conectan las dos etapas, provocando una ruptura rápida del aceite. Cuantas más impurezas haya en el aceite, más fácil será formar pequeños puentes y menor será la tensión de ruptura. Medir la tensión de ruptura del aceite aislante es en realidad medir la cantidad de impurezas en el aceite aislante, es decir, determinar el grado de contaminación del aceite aislante.
El proceso de ruptura del aceite es en realidad aleatorio y está estrechamente relacionado con el estado instantáneo del campo eléctrico en el espacio del aceite. La no uniformidad en la distribución de las impurezas en el aceite y el movimiento de las partículas de impurezas hacen que la distribución de estas partículas en el espacio del aceite cambie con el tiempo, por lo que la posición del puente en el campo eléctrico es impredecible. Especialmente en los electrodos de chaflán plano, el campo eléctrico relativamente uniforme ocupa un volumen espacial mucho mayor que el campo eléctrico de la misma intensidad formado por electrodos esféricos y de casquete esférico, y la ubicación de los pequeños puentes es más impredecible y la probabilidad de formación es mucho mayor. Esta es la razón fundamental por la que el valor de tensión de ruptura del aceite medido con electrodos de chaflán plano es inferior al medido con los otros dos tipos de electrodos.
Del análisis anterior del mecanismo de ruptura, podemos saber que aunque la ruptura del espacio de aceite es un momento breve, el proceso es complejo; incluso en una misma muestra, los valores medidos en múltiples pruebas de ruptura están muy dispersos. Por ello, varios estándares de prueba requieren tomar el promedio de 6 pruebas como resultado, para obtener una medición más representativa.
Analizar y juzgar los resultados de las pruebas del probador de tensión soportada del aceite:
1. Dispersión de los datos de prueba
La dispersión de los valores medidos en 6 pruebas de tensión de ruptura de una muestra de aceite aislante es grande, y la razón fundamental es que la distribución del campo eléctrico entre los dos electrodos y el estado de distribución de las impurezas contenidas en el aceite aislante en el momento de la ruptura son aleatorios. En el procesamiento de datos, se recomienda volver a tomar muestras y medir, independientemente de la desviación estándar de los 6 datos S≥ 10 kV (distancia entre electrodos de 2,5 mm). Más precisamente, el valor de tensión de ruptura que medimos solo indica la probabilidad de ruptura eléctrica del aceite aislante cerca del valor promedio, y la probabilidad de ruptura eléctrica con valores más altos o demasiado bajos que se desvían de este punto es baja, no que el aceite aislante deba romperse necesariamente en este punto. Es más razonable seleccionar el rango donde los valores de tensión de ruptura están más concentrados, y tomar el promedio de no menos de 6 valores medidos como resultado de la medición, para reflejar de manera más realista el nivel promedio de contaminación del aceite aislante.
2. Precisión de los datos de prueba
Obtener un valor de tensión de ruptura del aceite aislante preciso y confiable es el objetivo final de la prueba de tensión de ruptura. Si hay dudas sobre los resultados de la prueba, se recomienda abordarlas con los siguientes métodos:
2.1. Verificar la forma de onda y amplitud del voltaje de salida del dispositivo elevador. Este trabajo generalmente lo realiza el fabricante, y la posibilidad de cambios durante el uso normal no es grande, siendo el error causado por la ausencia de daños evidentes durante el uso muy pequeño.
2.2. Cuando la medición se encuentra entre calificado y no calificado, se utiliza el método de prueba comparativa para verificar la influencia del vaso de aceite y del electrodo en el resultado. Es decir, simultáneamente en diferentes laboratorios, utilizando diferentes electrodos y vasos de aceite para determinar la misma muestra de aceite, bajo la premisa de garantizar que la distancia entre los dos pares de electrodos sea de (2.5 ± 0.1) mm, el valor medido más alto debería estar más cerca del valor real. Esto se debe a que solo una distancia excesiva entre los electrodos provocará un error positivo en el valor medido del voltaje de ruptura del aceite aislante. Los demás factores de influencia, incluyendo la forma del electrodo, la precisión de procesamiento y el estado de la superficie, el material y la forma del vaso de aceite, etc., provocarán un error negativo en el valor medido, es decir, el resultado medido será menor que el valor real.
Tras el análisis, los principales factores que afectan los resultados de prueba del medidor de voltaje de ruptura de aceite son los siguientes:
1. Impacto ambiental
El polvo y el vapor de agua en la atmósfera se impregnan inevitablemente en la muestra de aceite a medir, lo que resulta en un valor medido bajo. Por ello, la norma menciona el uso de una cubierta antipolvo para el vaso de aceite y completar la medición lo antes posible. De ser posible, se debe realizar la medición en un laboratorio con aire acondicionado, limpio y seco, especialmente durante la temporada húmeda y lluviosa en el sur de nuestro país y la temporada de arena y polvo en el norte, para prevenir el impacto de las condiciones ambientales en los resultados de medición.
2. Influencia de los instrumentos de prueba
El medidor de voltaje de ruptura de aceite incluye dispositivo elevador (manual o automático), vaso de aceite y electrodo, dispositivo de agitación (manual o automático), dispositivo de salida de datos (instrumento analógico o pantalla digital/impresora), dispositivo de temporización, etc. Cualquier anomalía en cada parte provocará errores en los resultados de medición. Los instrumentos automáticos son mejores, ya que básicamente eliminan la influencia de los factores considerados durante el proceso de medición.
2.1. Vaso de aceite y electrodo
La forma del electrodo es diferente, y el campo eléctrico en el espacio alrededor del electrodo también es completamente distinto. El campo eléctrico entre electrodos de placa con chaflán puede considerarse aproximadamente uniforme, mientras que el campo eléctrico entre electrodos esféricos y de cubierta esférica es no uniforme, y el aceite aislante se comporta de manera casi diferente en distintos campos eléctricos. La capacidad del vaso de aceite y la profundidad de inmersión del electrodo en el aceite aislante afectarán los resultados de medición, aspectos que están claramente especificados en las normas relevantes. La práctica ha demostrado que el nivel de procesamiento y ensamblaje del electrodo, la forma y el material del vaso de aceite, entre otras diferencias, aportarán variaciones evidentes a los resultados de medición.
2.2. Dispositivo elevador
Si la forma de onda del voltaje de salida del dispositivo elevador se asemeja a una onda sinusoidal, y si el voltaje de salida se muestra junto con la salida, tiene un gran impacto en la precisión de los resultados. El rendimiento del dispositivo elevador de diferentes instrumentos de prueba debe garantizar que cumpla con lo estipulado en la norma. Este rendimiento del dispositivo elevador debe ser garantizado por el fabricante en el diseño y producción del instrumento.
Probador de tensión de ruptura de aceite aislante modelo Kingrun JY6611 (probador de BDV de aceite, probador de rigidez dieléctrica de aceite), disponible en 80KV y 100KV, concepto de compatibilidad electromagnética, cumple con los estándares IEC 156, ASTM D877, ASTMD1816, VDE0370.
La ventaja única de este instrumento es que su sistema electrónico integrado de aumento de voltaje hace que los datos medidos sean más
precisos y eficientes. Los materiales aislantes avanzados integrados y el sistema de disipación de calor protegen la seguridad de los
operadores y prolongan la vida útil del instrumento.
Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.
