Тестер выдерживаемого напряжения трансформаторного масла

Анализ технологии тестера диэлектрической прочности трансформаторного масла

• основная функциональность: Точное измерение диэлектрической прочности, т.е. напряжения пробоя (BDV), изоляционных масел трансформаторов или других жидких изоляционных сред.

• Принцип испытания: В стандартных условиях испытаний к паре электродов, погруженных в образец масла, прикладывается непрерывно возрастающее напряжение переменного тока промышленной частоты (AC) до тех пор, пока образец масла не вспыхнет дугой в межэлектродном зазоре, после чего значение напряжения регистрируется как напряжение пробоя.

• основная цель: Оценить электроизоляционные свойства изоляционных масел, чтобы определить, не ухудшились ли они под воздействием влаги, твердых примесей или газов.

• технологический стандарт: Процесс тестирования строго соответствует международным и национальным стандартам, в основном IEC 60156 и ASTM D1816 / ASTM D877, чтобы обеспечить сопоставимость и достоверность результатов.

• применяемое значение: Как ключевая часть мониторинга состояния трансформатора и профилактического обслуживания, регулярные испытания напряжения изоляционного масла являются основой для безопасной и надежной работы трансформатора.

I. Основная роль изоляционного масла и необходимость проведения испытания на стойкость к напряжению

Изоляционные масла (обычно минеральные или синтетические) в силовых трансформаторах выполняют двойную ответственную задачу:изолироватьответить пениемрадиатор. В качестве изолирующей среды он заполняет пространство между обмотками, сердечником и корпусом, чтобы предотвратить возникновение электрических разрядов внутри. В качестве охлаждающей среды он передает тепло, выделяемое обмотками и сердечником, теплоотводу за счет конвекционной циркуляции.

Диэлектрическая прочность изоляционных масел очень чувствительна к следам загрязняющих веществ:

• Влажность: Влага - главный враг изоляционного масла. Растворенная или взвешенная вода резко снижает пробивное напряжение масла.

• Твердые частицы:: Металлические или волокнистые частицы от старения оборудования, внешнего проникновения, а также образования "проводящих мостиков" в присутствии электрического поля, что значительно снижает прочность изоляции.

• Растворенные газы: Газы, образующиеся во время работы, или воздух, подмешанный к ним, могут высвобождаться под действием электрического поля и инициировать частичные разряды, что в конечном итоге приводит к общему пробою.

Поэтому регулярное использование тестера для определения напряжения пробоя изоляционного масла является наиболее эффективным средством для прямого и быстрого определения загрязненности изоляционного масла и ухудшения его характеристик.

II. Принцип работы и стандартизированная процедура испытаний

1. Основные принципы работы.
Прибор генерирует переменное напряжение, которое плавно увеличивается от нуля с заданной скоростью (например, 2 кВ/с) с помощью встроенного повышающего трансформатора. Это напряжение прикладывается к паре электродов в стандартной масляной чашке. По мере увеличения напряжения напряженность электрического поля в межэлектродном промежутке возрастает. Когда напряженность электрического поля достигает предела образца масла, молекулы масла ионизируются, образуя проводящий канал, в котором мгновенно возникает дуговой разряд, т.е. "пробой". Высокоскоростная схема обнаружения перегрузки по току внутри прибора немедленно обнаружит ток пробоя и мгновенно отключит высоковольтный выход, а также зафиксирует и запишет пиковое значение напряжения перед пробоем, которое является значением напряжения пробоя при измерении.

2. Стандартизированный процесс тестирования.
Для обеспечения точных и воспроизводимых результатов испытаний современные тестеры напряжения обычно оснащаются полностью автоматизированным процессом тестирования:

1. Отбор и подготовка проб: Возьмите репрезентативную пробу масла из трансформатора и подготовьте чистую, сухую специальную чашку для испытания масла.

2. Заправка маслом и стоянка: Медленно вливайте образец масла в масляный стакан по стенке стакана, чтобы предотвратить образование пузырьков воздуха и обеспечить полное погружение электрода в образец масла. После этого образцу масла дают постоять 5-10 минут в соответствии со стандартными требованиями (например, 5-10 минут в соответствии с IEC 60156), чтобы удалить мелкие пузырьки воздуха, образовавшиеся в процессе заполнения маслом.

3. параметризация: Выберите на приборе соответствующий стандарт испытания (например, IEC 60156), и прибор автоматически загрузит предустановленные параметры для этого стандарта, включая скорость форсирования, время перемешивания, время отдыха, количество испытаний и т.д.

4. автоматическое тестированиеПосле запуска теста прибор автоматически завершит цикл "Перемешивание - Стояние - Нагнетание давления - Разрыв - Запись - Сброс давления - Перемешивание...". цикл. Обычно выполняется 6 последовательных тестов на пробой.

5. Обработка результатов: После завершения 6 тестов прибор автоматически рассчитает среднее значение и стандартное отклонение 6 напряжений пробоя и определит, является ли набор данных достоверным или нет в соответствии с выбранными критериями. Наконец, результаты испытаний отображаются на экране и могут быть распечатаны через встроенный принтер.

III. Основные компоненты и ключевые международные стандарты

1. Основные компоненты прибора.

• Системы генерации и регулирования высокого давления: Состоит из высокоточного повышающего трансформатора без искажений и регулятора напряжения, обеспечивает стандартную форму волны выходного напряжения и постоянную скорость повышения.

• Стандартная чашка для масла с электродамиМасляные чашки обычно изготавливаются из высокопрозрачного стекла или плексигласа для удобства наблюдения. Форма и размер электродов соответствуют строгим стандартам: обычно это сферические электроды (IEC 60156) и электроды в форме грибовидной головки (ASTM D1816). Точность зазора между электродами (обычно 2,5 мм) имеет решающее значение для точности испытания.

• Микропроцессорные системы управления и измеренияЯвляясь "мозгом" прибора, он отвечает за автоматизированное управление всем процессом тестирования, высокоточное измерение напряжения, быстрое обнаружение пробоя, а также за расчет, хранение и печать данных.

2. Сравнение основных международных стандартов.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Каково напряжение пробоя трансформаторного масла?
Критерии соответствия зависят от класса напряжения трансформатора и соответствующих правил эксплуатации и обслуживания. Обычно существуют четкие квалификационные критерии для нового масла или масла, находящегося в эксплуатации. Например, согласно китайским стандартам, для трансформаторов напряжением 220 кВ и выше напряжение пробоя масла в эксплуатации должно быть не менее 50 кВ.

2. Почему необходимо провести несколько (например, шесть) тестов и взять среднее значение?
Процесс разрушения изоляционной среды имеет определенную степень случайности и дисперсии. Результаты одного испытания могут быть случайными и не могут точно отражать общий уровень изоляции масла. Проведение нескольких измерений и их усреднение позволяет устранить случайные ошибки и получить более надежный и статистически значимый результат для точной оценки диэлектрической прочности масла.

3. Может ли тестер давления напрямую измерять содержание влаги (ppm) в масле?
Не может. Тестер выдерживаемого напряжения измеряет напряжение пробоя (в кВ), которое отражает влияние всех загрязнений, таких как влага, частицы и т.д., на изоляционные свойстваКомплексное воздействие. Он может качественно определить, является ли масло влажным или нет, но не может количественно измерить удельное содержание влаги. Для точного измерения содержания следов влаги в масле (в ppm) необходимо использовать специализированный приборМикрогидрометр Карла Фишера.

4. На что указывает высокое среднее значение и высокая дисперсия (высокое стандартное отклонение) результатов теста?
Это обычно указывает на наличие неравномерно распределенных загрязнений в масле, таких как отдельные крупные взвешенные волокна или твердые частицы. Хотя изоляционные свойства масляной матрицы удовлетворительны (высокие средние значения), наличие этих примесей является слабым местом в изоляции и представляет собой значительную угрозу безопасности. Такая ситуация также требует обработки изоляционного масла.

5. В чем разница между портативными и лабораторными тестерами напряжения?
Основные отличия - точность, функциональная сложность и приспособленность к условиям окружающей среды. Лабораторные приборы обычно более точны и универсальны, но имеют большие размеры. Портативные приборы компактны, прочны, имеют встроенные аккумуляторы, оптимизированы для использования в полевых условиях, и хотя по предельной точности они могут быть несколько менее точными, чем лабораторные модели, они вполне способны удовлетворить требования профилактических испытаний в полевых условиях.