一、方法概要

絕緣油的介電強度測定方法，是將放在專門設備里的被測試樣經(jīng)受一個按一定速率連續(xù)升壓的交變電場的作用直至油擊穿。測量值與所用的測量設備和采用的方法有很大關系。

二、測量儀器的選擇原則

1.絕緣油介電強度試驗裝置(即油試驗器)

(1)輸出電壓。試驗裝置最大額定輸出電壓為60kV或80kV，必須零起升壓，連續(xù)可調(diào):該電壓應是一近似正弦波，其峰值因數(shù)應為√2±5%。

(2)容量。試驗裝置應能在電壓大于15kV時產(chǎn)生一個 20mA 的最小短路電流。

(3)電壓測量系統(tǒng)。試驗電壓值是電壓的有效值，即電壓峰值除以V2。因絕緣油介電強度就是當電極之間發(fā)生第一個火花放電時的電壓，所以不管火花放電是瞬時的還是恒定的，要求系統(tǒng)能測出電極之間發(fā)生第一個火花放電時的電壓，電壓測量準確度不應低于3%。

(4)電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。電壓調(diào)節(jié)一般采用手動和自動升壓系統(tǒng)，最好采用自動升壓系統(tǒng)，因為手動調(diào)節(jié)不易得到要求的勻速升壓。升壓速度一般選擇2kV/s(按標準GB507《絕緣油介電強度測定法》選用球形和球蓋形電極時)和3kV/s(按DL429.9《絕緣油介電強度測定法》選用平板形電極時)。

(5)保護裝置。試驗裝置應有明顯可靠的接地點，進行試驗時盡可能防止產(chǎn)生高頻振蕩。為了保護試驗裝置中的升壓變壓器和避免試樣在擊穿瞬間的分解，與試驗油杯串聯(lián)的回路中應串聯(lián)有5~10MQ的保護電阻器，以限制擊穿電流。升壓變壓器的一次電路上應接有一個斷路器這個斷路器能在試樣擊穿后不超過0.02s的時間內(nèi)動作斷路器接一個無電壓釋放線圈以保護設備。

2.試驗油杯

(1)試驗油杯由杯體和電極兩部分組成，三種類型的電極杯見下圖。

(2)油杯杯體是由玻璃、塑料制成的透明容器或電工陶瓷制成的容器，球形和球蓋形電極杯有效容積在300~500ml之間，平板形電極杯有效容積不小于200ml，杯體以密閉為宜。

(3)電極由磨光的銅、黃銅、青銅或不銹鋼材料制成，規(guī)格如圖所示。電極面應光滑，一旦電極表面上有由于放電引起的凹坑時就應更換電極。

(4)電極應安裝在水平軸上，彼此相隔2.5mm。電極之間的間隙用塊規(guī)校準，要求精確到0.1mm。電極軸浸入試油的深度應為 40mm 左右。

3.標準規(guī)

矩形標準規(guī)厚度為 2.5 ±0.05mm。

4.溫度計

0~100℃，分度為1℃。

5.濕度計

6.放大鏡

球形電極杯的規(guī)格

球蓋形電極杯的規(guī)格

三、試驗步驟

1. 取樣

介電強度的測定對試樣的輕微污染相當敏感，取樣時很容易吸收水分因此取樣時要用清潔、干燥的專用取樣器嚴格地按GB/T 4756-2015《石油液體手工取樣法》取樣。對桶裝或聽裝的試樣應從容器的底部抽取。

2. 試驗方法標準的選擇

(1)標準的適用范圍。GB/T 507-1986《絕緣油介電強度測定法》和GB/T 507-2002《絕緣油 擊穿電壓測定法》適用于驗收 20℃時黏度不大于50mm/s的各種絕緣油，例如:變壓器油、電容器油、電纜油等新油或使用過的油，但主要用于新油。DL/T 429.9-1991《電力系統(tǒng)油質(zhì)試驗方法--絕緣油介電強度測定法》適用于驗收到貨的新絕緣油和電壓在220kV以下的電力設備內(nèi)的油。

(2)試驗方法的選擇。根據(jù)GB2536 - 2011《電工流體 變壓器和開關用的未使用過的礦物絕緣油》的技術要求，新油的試驗方法采用GB/T 507-2002《絕緣油 擊穿電壓測定法》;根據(jù) DL/T 596 - 2021《電力設備預防性試驗規(guī)程》的要求，投入運行前的油和運行油的試驗方法采用GB/T 507-2002《絕緣油 擊穿電壓測定法》或DL/T 429.9-1991《電力系統(tǒng)油質(zhì)試驗方法--絕緣油介電強度測定法》，DL/T 429.9-1991《電力系統(tǒng)油質(zhì)試驗方法--絕緣油介電強度測定法》中注明:經(jīng)過濾處理、脫氣和于燥后的油及電壓高于220kV 以上電力設備中的油，應按GB/T 507-1986《絕緣油介電強度測定法》。

3. 電極杯（油杯）的準備

根據(jù)要求選擇試驗方法的標準，根據(jù)標準選定電極的形狀(球形、球蓋形或平板形)，因為電極的形狀會影響試驗的結果。油杯和電極需保持清潔，油杯不使用時，應將它充滿干燥的油，并放于干燥防灰塵的清潔地方。油杯有一段時間未使用或試驗劣質(zhì)油后，重新再使用時，應進行嚴格的清洗。拆去并洗凈電極，然后用干燥的新油洗滌。細心地重新安裝上電極，安裝時避免用手指與它接觸。油杯和電極在連續(xù)使用達一個月后，應進行一次檢查。用放大鏡觀察電極表面有無發(fā)暗現(xiàn)象，若有此現(xiàn)象:則應用麂皮或綢布擦凈電極。若長期停用，在使用前，則也需進行此工作。油樣注入電極杯前，先用規(guī)格為2.5mm的標準規(guī)限定電極間距離，固定好電極，再用試樣沖洗已準備好的油杯2~3次。

4. 試樣的準備

試樣必須在不破壞原有貯裝密封的狀態(tài)下，于試驗室內(nèi)放置一段時間，待油溫和室溫相近方可揭蓋。在揭蓋前，輕輕搖動盛有試樣的容器，使油中的雜質(zhì)均勻分布而又不形成空氣泡。將試樣沿油杯內(nèi)壁徐徐倒人油杯，倒試樣時要避免空氣泡的形成(也可借助于清潔、干燥的玻璃棒)。在操作中，應在防塵干燥的環(huán)境下進行，不允許用手觸及電極、油杯內(nèi)壁和油樣，以免污染試樣。試驗時的油溫應與室溫相同，仲裁試驗應在15~20℃之間進行。

5. 進行試驗

試驗應在相對濕度不高于75%的條件下進行。在升壓操作前，必須檢查線路的連接情況，仔細檢查油試驗器的接地情況(接地端應可靠接地)，手動調(diào)壓時，應注意檢查調(diào)壓器把手是否放在起點位置。

將盛好試樣的油杯放人油試驗器的電極二端，蓋上有機玻璃活動蓋，在保證試樣中不再有空氣泡后盡快地施加第-次電壓(最遲在裝油后10min進行)。電壓按2kV/s或3kV/s均勻速度從零開始升到試樣發(fā)生擊穿，記下?lián)舸╇妷褐?。調(diào)壓器退至零位，斷開電源開關。試樣發(fā)生擊穿后，用清潔、干燥且直徑小于2mm的玻璃棒或不銹鋼棒在極間輕輕撥動幾次，使擊穿時產(chǎn)生的并附在電極表面上的游離碳散開，攪拌時應盡可能避免空氣泡的產(chǎn)生。待空氣泡消失1min后，再施加第二次電壓。如不可能觀察到空氣泡消失，則必須等5min后再進行一次升壓。以上試驗每個試樣進行6次，記錄試驗得到的6次擊穿電壓值。

6. 報告的編寫

以6次結果的算術平均值作為該油樣的介電強度，并用單位kV表示。

報告中除應給出介電強度的同時，還應給出記錄試驗得到的6次擊穿電壓值，并應記錄使用電極的類型、油溫。

四、測試要點

(1)電極的結構型式:

1)球形電極;

2)球蓋形電極或稱為半球形或蘑菇形；

3)平板電極或稱為圓盤形。

根據(jù)試驗方法規(guī)定選用何種電極，因為三種電極測定的結果是不同的。球形電極測定結果最高，球蓋形為其次，平板電極為最一低。

(2)電極間距離為2.5±0.1mm，要用標準規(guī)校準。電極距離過小容易擊穿，測定結果偏低，反之，測定結果偏大。

(3)試樣要有代表性，油中有水分及雜質(zhì)時則對擊穿電壓有明顯影響，所以要搖勻后注人油杯。

(4)試驗數(shù)據(jù)分散性大，其原因是引起擊穿過程的因素比較多，因此，試驗方法中規(guī)定取6次平均值作為試驗結果。

(5)試驗中發(fā)現(xiàn)擊穿電壓值隨次數(shù)增加而增高，這是由于油中混人不同性質(zhì)的雜質(zhì)而引起的。若油中混入的主要是纖維雜質(zhì)和水分，則在擊穿過程中水分被蒸發(fā)，試驗數(shù)據(jù)會越來越高，但是有時也會降低，故要考慮一下周圍的環(huán)境，是否濕度超過規(guī)定等。

五、變壓器油的質(zhì)量標準

變壓器油的質(zhì)量標準

注：

1.新油的質(zhì)量標準依據(jù)GB 2536-2011《電工流體 變壓器和開關用的未使用過的礦物絕緣油》的技術要求;投入運行前的油和運行油的質(zhì)量標準依據(jù)GB/T 7595-2017《運行中變壓器油質(zhì)量》的技術要求。當標準版本變更時，應以有效版本為準。

2.取樣的油溫為 40~60℃

3.DL/T429.9方法采用平板電極，GB/T507是采用球形、球蓋形兩種形狀電極。三種電極所測的擊穿電壓值不同，其影響情況，見GB/T 7595-2008附錄B(提示的附錄)。GB/T 7595-2008的質(zhì)量指標為平板電極測定值，GB/T 7595-2017的質(zhì)量指標為球形、球蓋形電極測定值。

六、介電強度試驗的意義

介電強度并不是用來評定絕緣油質(zhì)量的一個標準，而是一項常規(guī)試驗。它是用來闡明絕緣油被水和其他懸浮物質(zhì)物理污染的程度，以及打算注人設備前進行于燥和過濾是否適宜。必須指出，介電強度高并不意味沒有臟污存在，除非極一端情形，擊穿電壓與變壓器等故障沒有直接的關聯(lián)。