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試驗變壓器之擊穿試驗的方法分析
試驗變壓器之擊穿試驗的方法分析
1、測試方法現狀
目前國內電力行業，尤其是供電系統和安裝系統， 目前關于絕緣油擊穿電壓測試方法的標準比較常用的有GB/T507—1986《電氣用油絕緣強度測定法》和DL/T429—1991《電力系統油質試驗方法》，其中GB/T507—1986主要參照IEC156《絕緣油電氣強度測定方法》制定，與IEC156差別很小。GB/T507—1986和DL/T429—1991這兩種標準的測試方法(前者簡稱“方法一”，后者簡稱“方法二”)差別較大。絕大多數采用方法二測試絕緣油擊穿電壓，即以平板倒角形電極和較小的油杯進行測試，但又忽略了DL/T429—1991中的注釋，無論是什么狀態的油，從什么電壓等級的電氣設備中采集的油樣，統統都用方法二進行測試。
2、原因分析
在電力系統中基本上采用方法二測試絕緣油擊穿電壓，這種狀況的形成有歷史沿革的原因，也有方法一用油量大的原因。
多年來，各用油部門一直采用方法二進行擊穿電壓的測試，相應的試驗設備(如電極、油杯)都為適應方法二而設計。要嚴格執行標準，針對不同油樣，隨時更換油杯、電極，必須對測試設備進行更新改造，這給試驗人員增添了許多麻煩。絕大多數情況下，試驗人員就用一種電極、一種油杯測試所有油樣，若試驗結果能滿足不同等級要求的絕緣油擊穿電壓標準，這也是一種不錯的選擇，而且不會產生任何分歧，但是，如果測定值介于合格與不合格之間，麻煩就出現了。例如，需測定一臺500kV運行中變壓器油的擊穿電壓，采用平板倒角形電極和小油杯，以及相配套的升壓設備等試驗設備，電極之間距離2.5mm，測定的結果為46k V，這顯然不滿足GB/T7595—2000規定的擊穿電壓不小于50kV的要求。但是此時并不能判斷此油樣不合格，因為按照DL/T429—1991中的注釋規定，電壓高于220kV的電氣設備的油擊穿電壓試驗應按方法一進行。要判斷此油樣是否合格，就必須再取樣，用球蓋形電極和大油杯進行試驗。這樣無疑給試驗工作帶來更大的麻煩。有些單位則采取加深本體油處理的手段，仍用平板倒角形電極，直至測定值合格為止。這樣做使絕緣油的絕緣性更可靠，但卻加大了處理成本，是極不經濟的。用平板倒角形電極、球形電極和球蓋形電極測得的擊穿電壓值有顯著的差異，GB/T7959—2000附錄B中對采用3種電極測定的擊穿電壓值進行了比較：采用球形電極比采用平板倒角形電極約高6kV;采用球蓋形電極比采用平板倒角形電極高3～6 k V;當油的擊穿電壓值在30kV以下時，球形和平板倒角形電極的測定值基本一致。但這只是一種統計規律，不能簡單地把采用平板倒角形電極測得的擊穿電壓值都加上3～6kV，對單個油樣來說差別可能很大，也可能很小。
方法一用油量大，需從電氣設備中多次取樣，對于互感器、電抗器和少油開關等少油電氣設備，多次取樣后，油量不足就必須補油。因此很多單位都選擇方法二，以小油杯進行測試。
3、試驗方法的改進建議
(1)方法標準應向國際標準靠攏。目前IEC156的試驗方法是得到世界上大多數國家承認的，其通用性、先進性不容置疑。在標準化工作中，優先采用先進的、國際通用的標準制訂本國的標準是一條很重要的原則，GB/T507—1986基本上是參照IEC156制訂的，要求基本相同。
(2)考慮到運行中電氣設備的油量稍少及測試油杯的容量稍小對測試結果影響不大的情況，可對GB/T507—1986中油杯容量的限制放寬，例如從300～500mL放寬至200～500mL。
(3)方法一比方法二更接近于絕緣油的實際使用情況，充油電氣設備中發生油隙擊穿是在場強較高又相對集中的區域，與球形或球蓋形電極間隙更相似，而不同于平板倒角形電極間隙
