達永娥，王雷

(1.中國石油華東潤滑油廠，江蘇 太倉 215433，2.中國石油大連潤滑油研究開發(fā)中心，遼寧 大連 116021)

不同檢測設(shè)備對絕緣油擊穿電壓檢測誤差分析

達永娥1，王雷2

(1.中國石油華東潤滑油廠，江蘇 太倉 215433，2.中國石油大連潤滑油研究開發(fā)中心，遼寧 大連 116021)

不同檢測設(shè)備對絕緣油擊穿電壓進行檢測時，經(jīng)常出現(xiàn)檢測結(jié)果一臺設(shè)備檢測合格，另一臺設(shè)備檢測不合格的現(xiàn)象。通過攻關(guān)，找出了檢測結(jié)果不一致的原因，確保了分析結(jié)果的準確。

絕緣油；擊穿電壓；檢測設(shè)備

0 引言

擊穿電壓是檢測絕緣油被污染程度的一種有效表征手段。油中主要污染物包括雜質(zhì)、游離水、氣泡等。這些油中的雜質(zhì)和溶解于油并與油分子緊密結(jié)合的水分子，在純凈的油分子遠未在電極之間極化和電離之前，就沿電場強度方向排列、聚集，進而電離形成微小通路，即所謂“小橋”，小橋通路連接貫穿兩極，導(dǎo)致油迅速被擊穿。油中雜質(zhì)越多，越易形成小橋，擊穿電壓越低。檢測絕緣油的擊穿電壓，實際上是在衡量絕緣油中雜質(zhì)含量的多少，即判斷絕緣油被污染的程度。

目前，用于變壓器油擊穿電壓測定的設(shè)備有國產(chǎn)和進口兩種，在平時的分析過程中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常出現(xiàn)檢測結(jié)果一臺設(shè)備檢測合格，另一臺設(shè)備檢測不合格的情況。本文通過考察在不同的試驗條件下分別用國產(chǎn)和進口設(shè)備檢測絕緣油的擊穿電壓，找出檢測結(jié)果不一致的原因，以確保分析結(jié)果的準確。

1 主要檢測設(shè)備與原料

1.1 主要檢測設(shè)備

本論文中所用到的主要實驗儀器設(shè)備如表1。

表1 試驗設(shè)備

1.2 主要檢測原料

本論文所用到的主要實驗原料如表2。

表2 試驗試劑

2 檢測原理

目前，變壓器油擊穿電壓檢測，執(zhí)行標準是GB/T 507-2002。

擊穿電壓的檢測原理見圖1。

圖1 擊穿電壓檢測原理

2.1 擊穿理論[1]

對液體介質(zhì)施加電壓，當電壓達一定值時，液體中因強場發(fā)射等原因產(chǎn)生的電子，在電場中被加速，與液體分子發(fā)生碰撞電離。

2.2 小橋理論[1]

液體中的雜質(zhì)在電場力的作用下，在電場方向定向，并逐漸沿電力線方向排列成雜質(zhì)的“小橋”，由于水和纖維的介電常數(shù)比油的介電常數(shù)大得多，

從而這些雜質(zhì)容易極化并在電場方向定向排列成小橋，見圖2。

圖2 小橋理論

小橋連接貫穿兩極，導(dǎo)致油迅速被擊穿。

3 實驗數(shù)據(jù)分析與討論

3.1 環(huán)境溫度對兩臺擊穿電壓測定儀檢測結(jié)果的影響

在化驗分析過程中，由于受環(huán)境的影響，油樣溫度會有一些變化。為此，對1批常溫下(25 ℃)擊穿電壓為50 kV(第三方實驗室的檢測結(jié)果)的變壓器油的擊穿電壓在不同的環(huán)境溫度下用進口和國產(chǎn)設(shè)備進行檢測，考察環(huán)境溫度對擊穿電壓檢測的影響規(guī)律，試驗結(jié)果如表3和圖3。

表3 環(huán)境溫度對擊穿電壓檢測影響結(jié)果

注：*按照GB/T 507-2002試驗數(shù)據(jù)的分散性呈曲線分布，及允許誤差隨著擊穿電壓的變化呈曲線分布。

圖3 環(huán)境溫度對擊穿電壓檢測誤差影響結(jié)果

由表3和圖3可以看出：

(1)隨環(huán)境溫度的增大，兩臺擊穿電壓的檢測

誤差均是先減小后增大。在接近25 ℃時，檢測誤差最小。

(2)進口設(shè)備在環(huán)境溫度大于25 ℃后，溫度的影響較敏感，溫度越高，誤差相對較大。

(3)國產(chǎn)設(shè)備在環(huán)境溫度大于25 ℃后，隨溫度的變化，檢測結(jié)果誤差變化不明顯。

3.2 變壓器油水含量對兩臺擊穿電壓測定儀檢測結(jié)果的影響

選取不同批次水含量相差較大的變壓器油，分別用進口和國產(chǎn)分析設(shè)備進行檢測，考察對擊穿電壓的影響，檢測結(jié)果如表4和圖4。

表4 同一型號不同水含量樣品擊穿電壓的檢測結(jié)果

注：*按照GB/T 507-2002試驗數(shù)據(jù)的分散性呈曲線分布，及允許誤差隨著擊穿電壓的變化呈曲線分布。

圖4 不同水含量樣品擊穿電壓檢測結(jié)果

由表4和圖4可以看出:

(1)樣品中水含量的多少對擊穿電壓的檢測影

響較大，隨著水含量的增加，兩臺設(shè)備的檢測擊穿電壓結(jié)果均下降。

(2)且隨著水含量的增大，進口設(shè)備擊穿電壓檢測結(jié)果下降趨勢更明顯。

(3)隨著水含量的增大，兩臺設(shè)備的檢測誤差較大，大部分誤差均超出試驗方法允許的誤差。

3.3 油品清潔度對兩臺擊穿電壓測定儀檢測結(jié)果的影響考察

選取同一型號不同批次、清潔度相差較大的變壓器油，分別用進口和國產(chǎn)分析設(shè)備進行檢測，考察清潔度對擊穿電壓的影響，檢測結(jié)果如表5和圖5。

表5 樣品清潔度對擊穿電壓檢測結(jié)果影響

表5(續(xù))

注：*按照GB/T 507-2002試驗數(shù)據(jù)的分散性呈曲線分布，及允許誤差隨著擊穿電壓的變化呈曲線分布。

圖5 樣品清潔度對擊穿電壓檢測結(jié)果的影響

由表5和圖5可以看出：

(1)樣品清潔度對擊穿電壓的檢測影響較大。

(2)隨著樣品清潔度等級的增加，進口擊穿電壓設(shè)備的下降趨勢更明顯。

(3)清潔度等級大于6級后，兩臺設(shè)備的檢測誤差大多超出方法允許的誤差。

(4)在清潔度等級為同一個等級6時，擊穿電壓檢測結(jié)果變化較大。

4 結(jié)論

通過上面的考察試驗結(jié)果分析得出如下結(jié)論：

(1)環(huán)境溫度對兩臺擊穿電壓的檢測影響較大，在接近25 ℃時，檢測誤差最小。進口設(shè)備在環(huán)境溫度大于25 ℃后，溫度的影響較敏感，溫度越高，誤差相對較大。國產(chǎn)設(shè)備在環(huán)境溫度大于25 ℃后，隨溫度的變化，檢測結(jié)果誤差變化不明顯。為此，需要控制好試驗溫度，才能確保兩臺設(shè)備分析數(shù)據(jù)的準確。

(2)樣品中水含量的多少對兩臺擊穿電壓的檢

測影響較大，隨著水含量的增加，兩臺設(shè)備的檢測結(jié)果均下降。且隨著水含量的增大，進口設(shè)備檢測結(jié)果下降趨勢更明顯。隨著水含量的增大，兩臺設(shè)備的檢測誤差較大，大部分誤差均超出試驗方法允許的誤差。說明進口設(shè)備的檢測對樣品中水含量多少更敏感。國產(chǎn)設(shè)備不能完全反應(yīng)油品的含水量情況。

(3)隨著樣品清潔度等級的增加，進口擊穿電壓設(shè)備的的下降趨勢更明顯。說明進口設(shè)備對油品清潔度的要求更高。清潔度等級大于6級后，兩臺設(shè)備的檢測誤差大多超出方法允許的誤差。在清潔度等級為同一個等級6時，擊穿電壓檢測結(jié)果變化較大。

綜上所述， 這臺進口設(shè)備擊穿電壓的檢測更為準確、可靠，能真實地反應(yīng)出油品的水含量多或少、以及污染情況，但這臺國產(chǎn)設(shè)備檢測靈敏度和準確性仍需要通過大量的試驗去驗證。

[1] 吳廣寧.高電壓技術(shù)[M]. 機械工業(yè)出版社,2014：34.

[2] GB/T 507-2002 絕緣油擊穿電壓測定法[S].

The Error Analysis of the Breakdown Voltage of Insulating Oil by Different Testing Equipments

DA Yong-e1, WANG Lei2

(1.PetroChina East China Lubricant Blending Plant, Taicang 215433, China;2.PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute, Dalian 116021, China)

When the breakdown voltage of insulating oil is detected by different testing equipments, the results of detection are often inconsistent. Through the research, the reasons for the inconsistency of test results are found out, and the correctness of the analysis results is ensured.

insulating oil；breakdown voltage；testing equipment

10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.04.010

1002- 3119(2017)04- 0049- 04

TE626.35

A

2017-03-13。

達永娥，工程師，碩士，2014年畢業(yè)于華東理工大學化學工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事油品分析檢測、技術(shù)管理、體系管理等工作。E-mail：dye_rhy@petrochina.com.cn