绝缘油耐电压击穿强度测试仪—绝缘油耐压测定仪在变压器油击穿电压试验中的应用

击穿是指在电场作用下，绝缘材料形成贯穿性桥路， 进而发生破坏性放电，在一定程度上使电极间的电压降至 零或接近零的现象。通常情况下，击穿对固体介质来说是 永远失去介电强度，对液体、气体来说，失去介电强度只是 暂时性的。在规定的试验条件下绝缘体或试样发生击穿时 的电压叫做击穿电压。通常情况下，绝缘性能的好坏直接 反应了变压器油的击穿电压的强弱，并且变压器使用的安 全性和周期受到直接的影响和制约。同时击穿电压也是客 户验收油品的重要测试项目，试验结果受到试验方法、测 试仪器，以及环境等因素的影响和制约。TP572 型绝缘油 耐压试验仪是装置球盖形电极的 3 油杯试验仪，通过其对 变压器油击穿电压的测定试验，分析了测定过程中出现的 异常现象及测定值产生误差的原因。

1 油样的准备

1.1 样品容器应清洁干燥，最好使用棕色玻璃瓶，也 可以用不与绝缘油作用的塑料容器，但不能重复使用。

1.2 应严格按照 GB/T 4756-1984《石油和液体石油产 品取样法（手工法）》要求取样。

 1.3 击穿电压的测试对试样中微量的水或其它杂质 相当敏感，需用专用取样器取样，以防止试样污染。取样 前，取样瓶的温度应不低于周围空气温度。

1.4 对于桶装或听装的试样应取绝缘油最易带来杂 质的地方，一般为容器底部。对于变压器等油的取样，将沉 积在下边的水分、杂质等在取样前打开取样油门并放出， 将油门用干净的布擦干净，然后再放一些油对油门和样瓶 进行冲洗，冲洗 2 次后才能进行正式的取样，样品取完后 及时塞紧瓶口。

如果取样没有严格按照标准规定进行，样品被水分、 杂质等污染，那么势必造成检验结果的误差甚至误判。在 对王庄煤业 35kV 变压器用油检验时，就出现了击穿电压 值开始检验不合格，重新取样进行检测又合格的现象。经 过对实际试验过程的逐步核查和电力公司试验室进行试验比对，分析与当时处于 8 月阴雨天，空气潮湿，送样当天 还在下雨的取样环境存在一定关系。

目前，GB/T 507-2002 《绝缘油击穿电压测定法》和 DL/T 429-1991《电力系统油质试验方法》等是比较常用的 绝缘油击穿电压测试方法的标准，其中，参照 IEC156《绝 缘油电气强度测定方法》制定了 GB/T 507-1986 标准，与 IEC156 相比，差别很小。GB/T 507-1986 与 DL/T 429-1991 在测试方法方面存在较大的差别，详见表 1。

表 1 击穿电压测试方法差异比较

使用不同结构形状的电极测得的击穿电压值也不同， GB/T 7595-2008 附录 B 中对采用 3 种电极测定的击穿电 压值进行了比较：采用球形电极比采用平板倒角形电极约 高 6kV；采用球盖形电极比采用平板倒角形电ji高 3-6kV；当油的击穿电压值在 30kV 以下时，球形和平板倒角 形电极的测定值基本一致。

可见平板电极测定值相对偏低。这主要是因为电极的 形状存在差异，导致电极周围空间的电场也出现差异，平 板倒角形电极之间的电场可以视为均匀电场，对于球形和 球盖形电极之间的电场则视为不均匀电场。在油中，由于 杂质分布的不均匀性，以及杂质颗粒的运动，在一定程度 上使得油隙间杂质颗粒的分布随时间改变出现不同，因 此，在电场中，“小桥”的位置是不可预知的。对于平板倒角 形电极来说，与球形和球盖形电极所形成的同等强度的电 场相比，相对均匀的电场比所占的空间体积要大得多，那么，形成“小桥”的位置更加不可预知，形成的概率也要大 得多。这也是平板倒角形电极测定油的击穿电压值比另两 种电极的测定值低的根本原因。

3 试验过程控制

淤试样在倒入试验油杯前，要轻轻摇动翻转盛有试样 的容器数次，以使试样中杂质分布均匀，但不得产生气泡。

可见，未混匀的试样，杂质分布不均匀，将使测定值偏 高。而油样中如果存在气泡，在高压电场的作用下，气泡会 首先电离，还会形成更多的气泡，继而形成恶性循环，使试 样击穿电压值大大降低。于试验前，要用待测试样将油杯 洗涤 2耀3 次。试样注入油杯时，应徐徐沿油杯内壁流下，以 减少气泡。盂每次加压试验前要检查确定电极间没有气泡 和游离碳。榆凡试验过劣油后，必须以丙酮洗涤，然后进行 30益~50益烘干后方可继续使用。虞试验时，若需改变样 品，要用适当的溶剂将以前的试样残液除去，再用干燥待 测试样清洗装置，排出待测试样后再将试样杯注满进行检 测。愚油杯和电极需保持清洁，在停用期间，必须盛以新变压器油保护。舆每一种绝缘油尽量使用一只特定试验杯。

4 试验结果的分析判断

4.1 试验数据的分散性 通常情况下，油的击穿过程 是随机的，往往与击穿瞬间两个电极之间的电场分布状态 和绝缘油中所含杂质的分布状态相关联。测得的击穿电 压值只是说明该绝缘油在平均值附近发生电击穿的概率 比较大，与该点较偏离过高或过低，发生电击穿的概率相 对较低。有些仪器使用说明中建议当 6 个数据的标准差 s≥10kV（电极距离 2.5mm）时重新取样测定，这是值得推 荐的方法。

4.2 试验数据的准确性 在用 TP572 型绝缘油耐压试 验仪对变压器油击穿电压测试的过程中，曾出现过把合格 油判定为不合格油样的事例，还有过对同一种油样，一个 人测试为合格，而另外一个人则测试为不合格的情况，甚 至出现过同一个人、同一种油样两轮测试结果相反，即开 始不合格，后又合格的现象。

绝缘油耐电压击穿强度测试仪测试原理：

1、本仪器由控制部分和高压试验部分组成。北京智德创新检测仪器由计算机或触摸屏控制整个仪器运行。
2、在触摸屏或计算机上设置界面设置好升压方式、试验电压值、耐压时间值，升压速度确定后回到主界面，启动运行后，北京智德创新检测仪器器按预先设定的升压方式和升压速度控制步进电机，从而带动调压器升高试验电压，并同步测量试验电压，由计算机或触摸屏显示电压值，并描绘出实时曲线。变压器高压端串联一个保护电阻接到电极系统的上电极，施加到试样上。
3、当试验电压达到预设值，保持耐压时间（升压方式为恒定耐压）过后，试样还未击穿，系统自动降压回零跳闸；若在升压过程中试样击穿，过流继电器将迅速切断电路自动降压回零，触摸屏或计算机界面将保持最高击穿试验电压值显示。

关于安装：
1、仪器安装在水平水泥地面，无振动和腐蚀空间，建议距离墙体和操作人员在1米以上。
2、仪器后部有高压变压器质量重心偏后，北京智德创新检测仪器运输和安装过程中请注意。
3、本仪器建议一次吊装到位，叉车安装建议前后两台配合安装。
4、通讯接口两条线，一条固定连线连接到计算机通讯串口COM1；另外一条连接线主机是14针航空插头，计算机端为扁型DB37芯插头。
5、电源端子接线ABC为220V三相，地线为零线必须接
6、接地端子必须用多股铜线良好接地。
7、高压预留和低压预留请不要连接，为高压外引准备特殊测试。               
8、高压和低压绝缘柱可以在长期不用或者更换外置高压和其他操作人员时把高压引线悬空，北京智德创新检测仪器避免误操作。
9、试验时高压和低压引线端用高压引线鳄鱼夹和低压引线鳄鱼夹连接。
10、高压点击和低压电极正常情况下是25mm和75mm两个圆形表面光滑铜电极，分别在上下部位用螺丝固定，如果特殊情况需要更换，请拧开相应的螺丝更换附件中备用电极即可。
11、油盒固定点是一个上凸起的销子，可以把油盒垂直向上端起，取下和放上，方便更换变压器油。
12、油盒支架是一个整体安装的电木机构，北京智德创新检测仪器可以取出更换电极更加方便。
13、变压器油添加要超过上电极上部最少30mm。
选型说明：
1、 介电强度和击穿电压的区别：
介电强度：是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度.它定义为试样被击穿时, 单位厚度承受的最大电压,单位是：KV/mm或MV/m,介电强度越大, 它作为绝缘体的质量越好.介电强度也可称为电气强度。
击穿电压：是一种材料作为绝缘体时所能承受的最大电压值，也就是击穿破坏时的最大电压值，单位是：KV
2、 北京智德创新检测仪器如何选择合适量程的电压击穿：
在材料的标准要求里或者测试报告中，对材料的耐压等级通常用介电强度来表示，即KV/mm,击穿电压和介电强度的关系可以用如下公式表示：
击穿电压值（KV）
介电强度（KV/mm）=------------------------------------------
试样厚度（mm）
由如上公式可以得出结论,选择多大量程的测试仪器,取决于试样的厚度,即:
击穿电压值(KV)=介电强度(KV/mm)* 试样厚度（mm）
      由此公式所得出的击穿电压值是按照试样厚度测试时的有效电压值，所以得出击穿电压值后，在此电压值得基础上适当加宽些量程范围比较合理，建议计算出击穿电压值后增加10KV—20KV
3、 同等电压量程不同功率的电压击穿试验仪的区别：
A：在测试规程和测试标准中，测试数据是击穿电压值，而对仪器的输出电流没有要求时，可以不用考虑设备的容量值，只关注设备的量程即可，对测试数据没有影响
B：在有些测试标准或测试要求中，必须要求仪器满足最大输出电流是多少，对此在选择仪器量程的同时，需要关注变压器的容量值（即功率KVA）
C：输出电流、电压值及功率之间的关系用如下公式表示：
变压器容量（KVA）
输出电流（MA）=----------------------------------------------
电压量程（KV）