Трансформаторное изоляционное масло выполняет функции изоляции и охлаждения и должно обладать определенной электрической прочностью в процессе эксплуатации. Для обеспечения безопасной и надежной работы трансформатора, помимо защиты изоляционного масла работающего трансформатора от преждевременного старения, необходимо регулярно проводить отбор проб масла для анализа, чтобы отслеживать состояние масла в процессе эксплуатации. Для вновь устанавливаемых трансформаторов также следует проводить испытание проб изоляционного масла перед вводом в эксплуатацию. Испытание на пробой изоляционного масла трансформатора является одним из основных пунктов проверки трансформаторного масла. В данной статье рассматриваются лишь некоторые проблемы, возникающие при проведении испытаний на пробойное напряжение.
I. Влияние условий испытаний на обработку пробойного напряжения
Электрическая прочность (также называемая пробивным напряжением) изоляционного масла трансформатора зависит от погодных условий и атмосферного давления в месте проведения испытаний. При температуре ниже 25°C вода в масле находится в эмульгированном состоянии, поэтому значение пробивного напряжения изоляционного масла снижается с понижением температуры.
Однако при температуре ниже 0°C пробивное напряжение масла возрастает, так как вся вода в масле превращается в лед. Обычно пробивное напряжение является наивысшим при температуре масла от 65 до 80°C. Это связано с тем, что влага в масле растворяется в изоляционном масле. Если температура превышает 80°C, пробивное напряжение снова начинает снижаться. Это происходит из-за ускорения движения полярных молекул, таких как загрязнения, во взвешенном состоянии в масле, что увеличивает вероятность пробоя в масле. Кроме того, пробивное напряжение масла также зависит от давления в испытательной среде: с увеличением давления электрическая прочность возрастает.
II. Правильный порядок проведения испытаний
При проведении испытания на пробойное напряжение трансформаторного масла одну и ту же порцию изоляционного масла подвергают пробою несколько раз. Чем больше интервал между испытаниями, тем выше пробивное напряжение; чем короче интервал, тем ниже пробивное напряжение. Это связано с особенностями работы стандартного испытательного оборудования. При пробое масла дуга, образующаяся в межэлектродном зазоре, приводит к накоплению свободных заряженных частиц, пузырьков и углеродных частиц в зазоре между электродами. При повторном испытании через короткий промежуток времени эти загрязнения легко образуют мостик, что приводит к низкому значению пробивного напряжения. Чем больше интервал времени, тем больше загрязнений рассеивается из межэлектродного зазора под действием силы тяжести, поэтому значение пробивного напряжения увеличивается с увеличением интервала.
Правильный порядок действий должен быть следующим: после заполнения испытательной ячейки маслом дать ему отстояться в течение 10 минут, а затем приступить к испытанию с повышением напряжения. После каждого пробоя следует несколько раз провести подготовленным чистым стеклянным стержнем между электродами или осторожно встряхнуть масляную ячейку, чтобы разрушить вновь образовавшийся мостик между электродами, после чего выждать 5 минут перед следующим испытанием.
Рекомендуется последовательно подключить токоограничивающий резистор к высоковольтной стороне трансформатора, чтобы ограничить ток при пробое в зазоре. Это сокращает время между двумя интервалами и позволяет получить точное значение пробивного напряжения.
III. Анализ вариаций значения напряжения пробоя
При испытании напряжения пробоя трансформаторного масла, как правило, одну чашку изоляционного масла испытывают 5 раз и берут среднее значение.
1. Первый раз напряжение пробоя крайне низкое: при первом испытании могут присутствовать некоторые внешние факторы, вызванные заливкой масла в масляную чашку или состоянием поверхности электродов чашки перед заливкой изоляционного масла, из-за чего первое значение получается низким. Поэтому необходимо провести шестое испытание и взять среднее значение со 2-го по 6-й раз.
2. Среднее значение напряжения пробоя за 5 раз постепенно увеличивается: это обычно наблюдается в образцах масла, которые не были достаточно тщательно очищены или обработаны для удаления влаги. Это связано с улучшением влагосодержания масла после его пропитки.
3. Значение напряжения пробоя за 5 раз постепенно снижается: это обычно наблюдается при испытании более чистого изоляционного масла, поскольку количество свободных заряженных электронных частиц, пузырьков и угольных частиц, генерируемых последовательно, увеличивается, что ухудшает изоляционные свойства масла.
4. Значение напряжения пробоя низкое в середине и низкое в целом: это нормально.
В настоящее время трансформаторное масло, поставляемое отдельными нефтеперерабатывающими заводами, часто демонстрирует явление, когда напряжение пробоя может отличаться на 20-30% от предыдущего раза, что называется дисперсией напряжения пробоя. Это не обязательно является дефектом испытательного оборудования и метода, а определяется природой образца масла. Это улучшается за счет повышения качества образца масла.
Испытатель напряжения пробоя изоляционного масла JY6611 Insulating Oil Breakdown Voltage Tester
Используя микропроцессоры, автоматически выполняет операции повышения напряжения, выдержки, перемешивания, отстаивания, вычисления, печати и другие, а также может проводить испытание на циклическую стойкость масла в диапазоне от 0 до 80 кВ.
Демонстрационное видео испытателя напряжения пробоя (BDV) трансформаторного масла JY6611:
Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.
