2018论电力设备绝缘油的检测

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【摘要】在电力设备的快速发展下，充油设备受到了广泛使用。其中，当前常见的充油设备包括：互感器、电容器、变压器等，绝缘油在这些设备中具有灭弧、绝缘、冷却功能。绝缘油的品质对设备的绝缘性能有重要影响，直接关系到设备能否正常运行。因此操作人员应加强对油品的检测分析工作，从而保障充油设备能够安全运行。本文正是基于这一视角，围绕影响油质劣化的因素进行阐述，并分析了电力设备绝缘油的检测方法，希望能给相关技术人员借鉴意义。
【关键词】电力设备；绝缘油；影响因素；检测方法
对于充油设备而言，绝缘油的质量对设备的运行状态具有密切联系。绝缘油在氧气、湿度、杂质的作用下，其性能会受到影响。为了保障设备能够安全运行，操作人员应定期对绝缘油进行检测。以下笔者展开论述。
1、影响油质劣化的因素
影响变压器油的因素较多，主要包括以下几个方面：污染、氧化、过热。氧化作为油品变质的最常见因素，变压器在长期的密封过程中，隔离了空气。当油罐被开启后，其中的干燥空气进入油罐内，导致油品被老化；在温度较高的环境中，会加速油品的分界，提升其氧化速率。避免过热的有效方式为：在设备中设置性能良好的冷却装置；在高热期间内，常常与油发生老化作用，对绝缘油的介电性质产生负面影响。通过一系列抗氧化措施，能从很大程度上避免油品受到污染。
2、绝缘油的检测方法
2.1 简易识别方法
绝缘油的检测方法主要包括：简易识别、气相色谱分析、电气性能检测等。简易识别方法是操作人员通过运用感官来检测绝缘油的一种方法。主要包括以下内容：观察绝缘油的颜色，新油呈现浅黄色，氧化后的绝缘油颜色会变深。值得注意的是，当油色为深暗色时，表示油质下降。绝缘油的底部不应出现悬浮物，新油是透明色的，当油色失去透明度时，表示成分中含有游离碳。另外，操作人员可以采用闻的方式，当变压器油没有异味时，说明该油质正常。当油倒入透明玻璃瓶中晃动，当油产生较多气泡，同时气泡快速消失时，说明该油粘度小。
2.2 理化检测方法
2.2.1 物理性能检测
以绝缘油的性能来划分，油可以从以下方面进行检测：化学、电气、物理。检测绝缘油的重要指标为其物理性质，按照常用的检测仪器，可以及时检测出油的物理性能。绝缘油的密度直接关系到其在水中的存在量，常常用于寒冷地区的变压器中，能够有效避免浮水问题。通常情况下，绝缘油的密度需要控制在20 ～ 40℃中，油具有密度小的特征，其含有的杂质容易沉淀在容器底部。液体在流动期间，由于内部存在阻力，该阻力来源于液体间的分子摩擦，该阻力又被成为粘度。其检测方法包括：条件、运动、动力粘度。粘度作为绝缘油的重要属性之一，为了提高设备的性能，操作人员应尽量选择粘度低的绝缘油，避免干扰流散热功能。对于油品而言，闪点越高越好。其检测方法主要包括：开口、闭口杯法，操作人员需要结合油品的使用环境，选择对应的检测方法。通常情况下，后者的检测方法比前者的检测方法更全面。在油水界面中，其张力的测定方法具有重要意义，能够检测出油品中是否存在可溶性极性杂质。常用的张力法为：圆环法检定界面张力法。油品在老化初期时，由于界面张力的变速快，随着时间的推移，界面张力的变速逐渐降低。当油泥成分生成后，操作人员采用界面张力法，能够及时检测出油泥的生成趋势。
2.2.2 化学性能检测
在氧化初期，变压器油中容易出现低分子有机酸，存在水溶性较好的特点，但当油的成分中包含水时，常常会使固体绝缘材料出现腐蚀问题，减少了设备的使用时间。通常情况下，变压器未运行时，其中未涵盖酸性物质，PH 值在6-7 中，检测的主要方法为酸度计法。绝缘油的酸值代表油层中的酸性物质，属于无机酸、有机酸的综合。通常情况下，当变压器未打开时，其中并未涉及酸性物质，但是含油的物质在长期保存中，会与空气接触，导致油层受到影响，降低了设备的使用时间，操作人员需要重视对酸值的监督管理工作。抗氧化安定性即：绝缘抗老化的能力，是绝缘油的关键指标之一。由于变压器中含有油品，在长期运行的过程中，难以停电检测，因此绝缘油必须具备良好的氧化安定性。变压器在换油品时，会影响供电质量，而且浪费较多的变压器油。近年来，操作人员常常使用氧化安定性来预估油品的使用时间。水分作为影响设备绝缘老化的重要因素之一，当绝缘油的含水量不断升高时，绝缘性能将受到影响。操作人员需要对水分进行严格检测，从而保障设备的正常运行。当设备设施的电压不断提高时，油层的含水量不断降低。通常情况下，受潮的油的老化速度高于干燥的油层。
2.3 电气性能检测方法
从电气的层面来考量，绝缘油应用的检测项目包括：检测体积电阻率、击穿电压测定、检测介质损耗因数等。在绝缘油电气强度的考核过程中，击穿电压作为较重要的指标，能够检测出绝缘油对内部设备的耐受压力，常常检测悬浮物的污染情况。在正常情况下，油的击穿电压较高。因此当击穿电压数值降低时，操作人员应对变压器进行重点检测。体积电阻作为绝缘油的电阻大小，电导损耗率直接影响了绝缘油的介质损耗，因此绝缘油的电导值与介质损耗因数成正比。专业的电阻率测量设备为：电阻率测定仪。油品在高强度的电场环境中，当出现瞬间放电的情况后，油品会受到脱氢影响，从很大程度上影响了油品的电气性能，对密闭的电缆关于产生重要影响。氢气的性能与绝缘油的吸收情况具有密切联系。当电场强度较高时，烷烃呈现放氢状态。我国对变压器油标制定了严格标准，操作人员在检测析气性时，需要结合变压器的运行状态。
2.4 色谱分析方法
油中的溶解气体包含设备中抽取的油样，通过从油品种去除溶解气体，并运用气相色谱法对该气体的成分进行分析，当内部出现故障时，操作人员应结合故障分类推测故障点的能量、温度等，该方式在电力系统中受到广泛使用。
结语：
综上所述，绝缘油的性质对充油设备的运行质量具有密切联系。操作人员在早期落实运行油品的试验工作，能够及时检测出系统的潜在故障，同时制定对应的修理计划，从而保障电气设备的正常运行。
参考文献：
[1] 曹小虎、曹小龙、梁晓焱. 电力设备绝缘油的检验[J]. 学术期刊 《机械研究与应用》，2009（2）.
[2] 王婵娟. 电力变压器油质劣化问题分析与解决策略[J]. 学术期刊 《中国科技博览》，2012（15）