O testador de tensão de ruptura de óleo isolante, também conhecido como testador de rigidez dielétrica de óleo isolante, testador de tensão suportável de óleo para transformadores, etc., é um instrumento para medir a rigidez dielétrica do óleo isolante. Para analisar os resultados do testador de tensão suportável, comece por compreender como o óleo isolante sofre ruptura:
Com os equipamentos de purificação atuais, após múltiplos tratamentos, o óleo isolante frequentemente apresenta um teor de água superior a 2 mg/kg, e partículas de impurezas maiores que 5 µm por 100 ml de óleo não são inferiores a milhares; além disso, durante a amostragem e medição, a amostra de óleo inevitavelmente entra em contacto com a atmosfera circundante, e a humidade e poeira presentes irão impregnar o óleo. Estas impurezas no óleo e as moléculas de água dissolvidas combinam-se intimamente com as moléculas de óleo. Em óleo puro, muito antes da polarização e ionização entre os elétrodos, estas impurezas alinham-se e agregam-se ao longo da intensidade do campo elétrico, ionizando-se posteriormente para formar pequenos caminhos, as chamadas "pequenas pontes". Estes pequenos caminhos conectam os dois elétrodos, resultando numa rápida ruptura do óleo. Quanto mais impurezas no óleo, mais fácil é formar pequenas pontes e menor é a tensão de ruptura. Medir a tensão de ruptura do óleo isolante é, na realidade, medir a quantidade de impurezas no óleo isolante, ou seja, avaliar o grau de contaminação do óleo isolante.
O processo de ruptura do óleo é, na verdade, aleatório e está intimamente relacionado com o estado instantâneo do campo elétrico no espaço do óleo. A não uniformidade na distribuição das impurezas no óleo e o movimento das partículas de impurezas fazem com que a distribuição destas partículas no espaço do óleo mude com o tempo, pelo que a localização da ponte no campo elétrico é imprevisível. Especialmente para elétrodos de chanfro plano, o campo elétrico relativamente uniforme ocupa um volume espacial muito maior do que o campo elétrico de mesma intensidade formado por elétrodos esféricos e de cúpula esférica, tornando a localização das pequenas pontes mais imprevisível e a probabilidade de formação muito maior. Esta é a razão fundamental pela qual o valor da tensão de ruptura do óleo medido com elétrodos de chanfro plano é inferior ao medido com os outros dois tipos de elétrodos.
A partir da análise do mecanismo de ruptura acima descrito, podemos concluir que, embora a ruptura do espaço do óleo ocorra num momento breve, o processo é complexo. Mesmo para uma mesma amostra, os valores medidos em múltiplos testes de ruptura são muito dispersos, razão pela qual várias normas de teste exigem que se tome a média de 6 testes como resultado.
Analisar e avaliar os resultados do testador de tensão suportável do óleo:
1. Dispersão dos dados de teste
A dispersão dos valores medidos em 6 testes de tensão de ruptura de uma amostra de óleo isolante é grande, e a razão fundamental reside no facto de a distribuição do campo elétrico entre os dois elétrodos e o estado de distribuição das impurezas no óleo isolante no momento da ruptura serem aleatórios. No processamento de dados, recomenda-se recolher uma nova amostra e realizar nova medição se o desvio padrão dos 6 dados S ≥ 10 kV (distância entre elétrodos de 2,5 mm). Mais precisamente, o valor da tensão de ruptura que medimos indica apenas a probabilidade de ruptura elétrica do óleo isolante próximo do valor médio, sendo baixa a probabilidade de ruptura elétrica para valores significativamente mais altos ou mais baixos que se afastem deste ponto, não significando que o óleo isolante se rompa necessariamente nesse valor. É mais razoável selecionar o intervalo onde os valores da tensão de ruptura estão mais concentrados e tomar a média de não menos de 6 valores medidos como resultado, de modo a refletir mais realisticamente o nível médio de contaminação do óleo isolante.
2. Precisão dos dados de teste
Obter um valor de tensão de ruptura do óleo isolante preciso e fiável é o objetivo final do teste de tensão de ruptura. Se houver dúvidas sobre os resultados do teste, recomenda-se proceder da seguinte forma:
2.1. Verificar a forma de onda e a amplitude da tensão de saída do dispositivo de elevação. Este trabalho geralmente já foi realizado pelo fabricante, sendo pequena a possibilidade de alterações durante o uso normal, e o erro causado pela ausência de danos visíveis durante a utilização é muito reduzido.
2.2. Quando a medição se situa entre o qualificado e o não qualificado, utiliza-se o método de teste comparativo para verificar a influência do copo de óleo e do eletrodo no resultado. Ou seja, em diferentes laboratórios, simultaneamente, utilizam-se diferentes eletrodos e copos de óleo para determinar a mesma amostra de óleo. Sob a premissa de garantir que a distância entre os dois pares de eletrodos seja (2,5 ± 0,1) mm, o valor medido mais elevado deve estar mais próximo do valor real. Isto porque apenas uma distância excessiva entre os eletrodos fará com que o erro da medição da tensão de ruptura do óleo isolante seja positivo. Os demais fatores de influência, incluindo a forma do eletrodo, a precisão de usinagem e o estado da superfície, o material e a forma do copo de óleo, etc., farão com que o valor medido tenha um erro negativo, ou seja, o resultado medido será inferior ao valor real.
Após análise, os principais fatores que afetam os resultados dos testes do medidor de tensão de ruptura de óleo são os seguintes:
1. Impacto ambiental
Partículas de poeira e vapor de água na atmosfera imergem inevitavelmente na amostra de óleo a ser medida, fazendo com que o valor medido seja baixo. Por isso, a norma menciona a utilização de uma tampa contra poeira no copo de óleo e a realização da medição o mais rapidamente possível. Se possível, deve-se efetuar a medição num laboratório com ar condicionado, limpo e seco, especialmente durante a estação chuvosa e húmida no sul do nosso país e a estação de areia e poeira no norte, para prevenir o impacto das condições ambientais nos resultados da medição.
2. Influência dos instrumentos de teste
O medidor de tensão de ruptura de óleo inclui dispositivo de elevação (manual ou automático), copo de óleo e eletrodo, dispositivo de agitação (manual ou automático), dispositivo de saída de dados (instrumento analógico ou mostrador digital/impressora), dispositivo de temporização, etc. Qualquer anomalia em qualquer parte provocará erro nos resultados da medição. Os instrumentos automáticos são melhores, pois no processo de medição eliminam basicamente a influência dos fatores considerados.
2.1. Copo de óleo e eletrodo
A forma do eletrodo é diferente, e o campo elétrico no espaço ao redor do eletrodo também é completamente diferente. O campo elétrico entre eletrodos de placas com chanfro pode ser considerado aproximadamente um campo uniforme, enquanto o campo elétrico entre eletrodos esféricos e de capa esférica é um campo não uniforme. O óleo isolante comporta-se de forma quase diferente em diferentes campos elétricos. A capacidade do copo de óleo e a profundidade de imersão do eletrodo no óleo isolante afetarão os resultados da medição, o que está claramente especificado nas normas relevantes. A prática demonstra que o nível de processamento e montagem do eletrodo, a forma e o material do copo de óleo, entre outras diferenças, trarão variações evidentes aos resultados da medição.
2.2. Dispositivo de elevação
Se a forma de onda da tensão de saída do dispositivo de elevação se assemelha a uma onda senoidal, e se a tensão de saída é exibida em conformidade com a saída, tem um grande impacto na precisão dos resultados. O desempenho do dispositivo de elevação de diferentes instrumentos de teste deve garantir que cumpra as disposições da norma. Este desempenho do dispositivo de elevação deve ser garantido pelo fabricante no design e produção do instrumento.
Modelo Kingrun JY6611 testador de tensão de ruptura de óleo isolante (testador de BDV de óleo, testador de rigidez dielétrica de óleo), disponível em 80KV e 100KV, conceito de compatibilidade eletromagnética, segue as normas IEC 156, ASTM D877, ASTMD1816, VDE0370.
A vantagem única deste instrumento é que o sistema eletrônico de elevação integrado torna os dados medidos mais
precisos e eficientes. O material isolante avançado integrado e o sistema de dissipação de calor protegem a segurança dos
operadores e prolongam a vida útil do instrumento.
Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.
