充油電氣設(shè)備內(nèi)部主要絕緣材料的性能

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1、充油電氣設(shè)備內(nèi)部主要絕緣材料的性能充油電氣設(shè)備內(nèi)部的主要絕緣材料有變壓器油、紙和紙板等A級(jí)絕緣材料，當(dāng)運(yùn)行年限為20年左右時(shí)，最高允許溫度為105℃。一、變壓器油的性能變壓器油的耐電強(qiáng)度、傳熱性及熱量都比空氣好得多，因此目前國(guó)內(nèi)外的電氣設(shè)備，特別是大中型電力變壓器和電抗器、電流互感器、電壓互感器等基本上都采用油浸式結(jié)構(gòu)，并且變壓器油起著絕緣和散熱的雙重作用。運(yùn)行中的變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表2－1所示。表2－1運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目設(shè)備電壓等級(jí)/kV質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法投入運(yùn)行前的油運(yùn)行油1外狀透明、無(wú)雜質(zhì)或懸浮物外觀目視2水溶性酸/pH＞5.4≥4

2、.2GB/T75983酸值（mgKOH/g）≤0.03≤0.1GB/T7599或GB/T2644閃點(diǎn)（閉口）/℃≥140（10、25號(hào)油）≥135（45號(hào)油）與新油原始測(cè)定值相比不低于10GB/T2615水分/（mg/L）330～500≤10≤15GB/T7600或GB/T7601220≤15≤25≤110≤20≤356界面張力（25℃）/（mN/m）≥35≥19GB/T65417介質(zhì)損耗因數(shù)（90℃）500≤0.007≤0.020GB/T5654≤330≤0.010≤0.0408擊穿電壓/kV500≥60≥50GB/T507或DL/T429.93

3、30≥50≥4566～220≥40≥3535及以下≥35≥309體積電阻率（90℃）/Ω?m)500≥6×1010≥1×1010≥GB/T5654或DL/T421≤3305×10910油中含氣量/（%330～500≤1≤3DL/T423或DL/T450）（體積分?jǐn)?shù)）11油泥與沉淀物/（%）（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）＜0.02（以下可忽略不計(jì)）GB/T51112油中溶解氣體組分含量色譜分析按DL/T722-2000規(guī)定GB/T17623GB/T7252取樣油溫為40～60℃運(yùn)行中變壓器油的質(zhì)量隨著老化程度與所含雜質(zhì)等條件不同而變化很大，除能判斷變壓器故障的項(xiàng)目（如

4、油中溶解氣體色譜分析等）外，通常不能單憑任何一種試驗(yàn)項(xiàng)目作為評(píng)價(jià)油質(zhì)狀態(tài)的依據(jù)，應(yīng)根據(jù)幾種主要特性指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，并隨變壓器電壓等級(jí)和容量不同而有所區(qū)別。表2－2為運(yùn)行中變壓器油常規(guī)檢驗(yàn)周期及檢驗(yàn)項(xiàng)目。表2－2運(yùn)行中變壓器油常規(guī)檢驗(yàn)周期及檢驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備規(guī)范檢驗(yàn)周期表2-1中檢驗(yàn)項(xiàng)目變壓器（電抗器）330～500kV設(shè)備投運(yùn)前或大修后每年至少一次必要時(shí)1～101～3，5～104，1166～220kV、8MVA以上設(shè)備投運(yùn)前或大修后每年至少一次必要時(shí)1～91～3，5，7，86，9，11＜35kV設(shè)備投運(yùn)前或大修后三年至少一次自行規(guī)定套管設(shè)備投運(yùn)

5、前或大修后每年1～3年必要時(shí)自行規(guī)定由于充油電氣設(shè)備容量和運(yùn)行條件的不同，油質(zhì)老化的速度也不一樣。當(dāng)變壓器油的PH值接近4.4或顏色驟然變深，其他某項(xiàng)指標(biāo)接近允許值或不合格時(shí)，應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期，增加檢驗(yàn)項(xiàng)目，必要時(shí)采取有效處理措施。二、固體絕緣材料的性能充油電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣常采用油紙絕緣結(jié)構(gòu)，所用的植物纖維紙及其制品包含電纜紙、電話紙、皺紋紙、金屬皺紋紙、點(diǎn)膠絕緣紙、絕緣紙板等。變壓器油與絕緣紙相結(jié)合構(gòu)成的油紙絕緣結(jié)構(gòu)具有很高的耐電強(qiáng)度，比兩者分開(kāi)單獨(dú)的（油和紙）任何一種材料都高得多。由于油的絕緣強(qiáng)度和介電系數(shù)低于纖維質(zhì)，油承受較大的電場(chǎng)強(qiáng)度，因此，

6、用紙把油分成一定數(shù)量的小油隙，既可以消除油中纖維雜質(zhì)的積累而不易形成“小橋”，又可以使電場(chǎng)均勻，提高絕緣的電氣強(qiáng)度。油紙絕緣的缺點(diǎn)是油和紙兩者均易被污染，只要含百分之幾的雜質(zhì)，影響就相當(dāng)嚴(yán)重。因此，在工藝過(guò)程中要盡可能地獲得較純凈的油和紙，并根據(jù)此選擇合適的工作場(chǎng)強(qiáng)，才能保證變壓器絕緣結(jié)構(gòu)的可靠性。1．絕緣紙紙的分子結(jié)構(gòu)有羥基，宏觀上為多孔結(jié)構(gòu)，極易吸引水分，在正常大氣條件下含水分為7%~9%，飽含時(shí)可達(dá)15%。紙易被干燥，即使在空氣中加熱也可干燥至含水分僅0.1%，而在真空中可大大提高干燥速度。由于紙和水的親和力較油和水的親和力強(qiáng)，因此，一般紙都

7、從油中吸收水分，并且紙吸收水分后不會(huì)與油平均分擔(dān)水分而影響耐電強(qiáng)度、絕緣老化和機(jī)械強(qiáng)度。同時(shí)還應(yīng)指出，紙?jiān)诟稍镞^(guò)程中不僅很難驅(qū)出紙層中的最后殘存水分（約0.1%），而且一般在干燥的最后階段極易伴有熱老化分解而放出的水分，兩者難以直接區(qū)分。紙受熱能分解放出氣體的比例約為H2O：CO：CO2=70：12：18，其中CO、CO2是由紙纖維焦化所致。由于變壓器絕緣中纖維上承擔(dān)的工作場(chǎng)強(qiáng)并不高，通常不需要干燥到含0.1%水分這一危險(xiǎn)臨界值。實(shí)際上，不僅紙的熱老化與水分和氧的存在有關(guān)，也與其他參數(shù)有非常復(fù)雜的關(guān)系。一般說(shuō)來(lái)，除非紙被油完全浸透，否則紙中都會(huì)有空

8、氣或其他氣體的空隙?？障端謸?dān)的電壓比紙高得多，如果空隙發(fā)生局部放電，將會(huì)使油紙絕緣逐漸腐蝕絕緣而最終導(dǎo)致?lián)p壞。①電纜紙。