变压器油、绝缘油介电强度测定方案

本方法适用于验收20℃时粘度不大于50毫米2/秒的各种绝缘油。例如: 变压器油、电容器油、 电缆油等新油或使用过的油，但主要是用于新油。

介电强度并不是用来评定绝缘油质量的一个标准，而是一项常规试验。它是用来阐明绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度以及打算注入设备前进行干操和过滤是否适宜。 本方案是参照采用国家标准GB/T 507-86 《 绝缘油介电强度测定法》 、GB/T 4756 《 石油和液体石油产品取样法 ( 手工法)》 、GB2536-90 《变压器油》制订的。

1 方法概要

测定方法是将放在专门设备里的被测试样经受一个按一定速率连续升压的交变电场的作用直至油击穿。测量值与所用的测量设备和采用的方法有很大关系。

2 仪器

2.1 变压器

2.1.1 试验电压是从交流 (50Hz) 的低压电源供电的一个升压变压器得到的。 通过手 调或自动控制装置逐渐增加初级线圈电压，经升压后的次级线圈电压施加于试验油杯的 电极上。该电压应是一近似正弦的波形，其峰值因数应在2U 士5 % 范围。

2.1.2 变压器和相配的装置应能在电压大于15千伏时产生一个20毫安的最小短路电 流。

2.2 保护装置

2.1.1 装置应良好接地。

2.1.2 进行试验时尽可能防止产生高频振荡.

2.1.3 了保护设备和避免试油在击穿瞬间的分解， 可与试验油杯申 联一个电阻， 以 击穿电流。

2.1.4 高压变压器的初级电路上接一个断路器，这个断路器能在试样击穿后不超过 0.02秒的时间内因试样的击穿电流作用而动作。断路器接一个无电压释放线圈以保护 设备。

2.3 电压调节

电压调节可用下列设备之一来实现，电压调节最好采用自动升压系统，因为手动 调节不易得到要求的匀速升压。 2.3.1 变比自耦变压器 2.3.2 电阻分压器 2.3.3 发电机磁场调节 2.3.4 感应调节器 2.4 试验电压的测量

试验电压值是电压的有效值，即电压峰值除以2 。电压可以用峰值电压表或 其他类型的测量电压表连接到试验变压器的愉入端或输出端来测量。使用的测量仪器须 用球隙校正到希望用它测量的全电压。从球隙得到的电压与辅助仪器所指示的电压的比 与试验油杯或球隙是否接入有关，因此在校正过程中应将试验油杯接在电路里。如果知 道球隙的接入对电压比的影响可忽略，在测量过程中可不接球隙。 2.5 试验油杯

试验油杯由杯体与电极两部分组成，两种类型的试验油杯见图一和图二。

油杯杯体是由玻璃、塑料制成的 透明容器或由电工陶瓷制成的容器，有效容积在 300- 500毫升之间，杯体以密闭为宜。电极由磨光的铜、黄铜、青铜或不锈钢材料制成。 呈球形，直径12.5一13毫米，如图 1 所呈球盖形。如图 2 所示。电极面应光滑。一 旦电极面上有由于放电引起的凹坑时就应更换电极。电极应安装在水平轴上，彼此相隔 2.5毫米。电极之间的间隙用块规校准，要求精确到0.1毫米，电极轴浸入试油的深度 应为40毫米左右。

图 一

图 二

3 准备工作

介电强度的测试对试样的轻微污染相当敏感，取样时很容易吸收水分，因此取样要

用 清洁、千燥的专用取样器严格地按 GB/T 4756 《 石油和液体石油产品取样法 ( 手 工法)》 取样。对桶装或油听装的试样应从容器的底部抽取。 3.2 试样的准备

轻轻摇动盛有试样的容器，使油中的杂质均匀分布而又不形成空气泡。将试样慢慢 倒入已准备好的油杯，倒试样时要避免空气泡的形成 (可借助于清洁、 干燥的玻璃棒)。 操作应在防尘干燥的场所进行，以免污染试样试验时的油温应与室温相同。仲裁试验应 在15 - 20℃之间进行。 3.3 油杯的准备

油杯不使用时，应将它充满干燥的油，并放于千燥防灰尘的清洁地方。油杯有一段时 间未使用，重新再使用时，应进行严格清洗。 拆去并洗净电极，然后用干燥的新油洗 涤。细心地重新安装上电极，安装时避免用手指与它直接接触。 在按3.2规定进行充试 样前，用试样冲洗油杯 (至少9 次)。

4 实验步骤

4.1 试验在湿度不高于75% 的条件下进行。

4. 2 在测定装置上，对盛有试样的电极两端施加50Hz交流电压，电压按2 千伏/秒均

匀速度从零开始升到试样发生击穿的值。击穿电压就是当电极之间发生第一个火花时 达到的电压，不管这个火花是瞬时的或恒定的。

如果在电极之间发生瞬时火花 (听得见的或可见的)，则人工地断开电路。如果发生

恒定的电弧，则高压变压器初级电路上的断路器能自动断开电路。断开电路的自动断路 器能在0.02秒内切断电压。

试样装入油杯。 在保证试样中不再有空气泡后尽快地施加第一次电压（最迟在

装油后10分钟进行)

4. 3 试样发生击穿后，电极之间用清洁、干燥的玻璃棒轻轻搅拌试样， 搅拌时尽可能避

免空气泡的产生。

4. 4 待空气泡消失后 I 分钟，再按 4.1 要求施加第二次电压。 如不可能观察到空气泡

的消失，则须等5 分钟后再一次进行击穿试验。以上试验每个试样进行六次，以六次 结果的算术平均值作为该试样的击穿电压。

5 报告

5.1 记录试验得到的六次击穿电压值，并计算它们的算术平均值，用千伏表示。 5.2 试验报告还应记述使用电极的类型、油温。

6技术指标 项 目 变压器油牌号 外观 密度(20℃) kg/m3 不大于 运动粘度 mm2/s 40℃ 不大于 -10℃ 不大于 -30℃ 不大于 倾点 ℃ 不高于 凝点 ℃ 不高于 闪点(闭口) ℃ 不低于 酸值，mgKOH/g 不大于 腐蚀性硫 13 — — -7 — 140 0.03 非腐蚀性 质 量 指 标 10 25 45 透明，无悬浮物和机械杂质 5 13 200 — -22 11 — 1800 报告 -45 135 试验方法 目测1) GB 1884 GB 1885 GB 265 GB 35352) GB 510 GB 261 GB 2 SY 26 氧化安定性3) ZB E38 003 氧化后酸值 mgKOH/g 不大于 0.2 0.05 氧化后沉淀 % 不大于 水溶性酸或碱 无 GB 259 击穿电压（间距2.5mm交货时)4)kV 35 GB 5075) 不小于 介质损耗因数(90℃) 0.005 GB 56 不大于 界面张力 mN/m 40 38 GB 61 不小于 水分 mg/kg 报告 ZB E38 004 注：1)把产品注入100mL量筒中，在20±5℃下目测，如有争议时，按GB511测定机械杂质含量为无。

2)以原油和大港原油生产的变压器油测定倾点时，允许用定性滤纸过滤。倾点指标，根据生产和使用实际经与用户协商，可不受本标准。 3)氧化安定性为保证项目，每年至少测定一次。

4)击穿电压为保证项目，每年至少测定一次。用户使用前必须进行过滤并重新测定。 5)测定击穿电压允许用定性滤纸过滤。 编制 审核 部门 时间

附件：

试验编号 变压器油介电强度试验报告 空气温度（℃） 油温（℃） 检测油编号 变压器油牌号 HDQ-S-001 空气湿度（%） 油杯电极类型 □ 10号 □ 25号 □ 45号 序号 1 检验项目 外观检测 检验结果 第一次 第二次 击穿电压（电极间2.5mm）kV 第三次 第四次 第五次 第六次 是、否合格 2 介电强度检测 平均值 3 4 5 6 备注：检测样品的取法与试验流程应该严格按照试验方案进行，试验中注意安全保护，避免检测样品被污染，并记录实时检测数据。 检验人员 审核 检验结果 日期