Hvordan tester man den dielektriske styrke af isoleringsolie?

Den standard og mest almindelige metode udføres ved hjælp af enOlie dielektrisk styrketester(ellerNedbrudsspændingstester), efter standardiserede procedurer somASTM D877og de mere udbredteIEC 60156.

Her er en detaljeret trin{0}}for-forklaring af processen.

 

Formålet med testen

Det primære mål er at måle den spænding, ved hvilken olien bryder ned (fejler elektrisk) under kontrollerede forhold. Dette indikerer tilstedeværelsen af ​​forurenende stoffer såsom:

Vand(mest almindelige)

Faste partikler(fibre, støv, sediment)

Ledende forurenende stoffer

En høj dielektrisk styrke indikerer ren, tør olie, mens en lav værdi signalerer, at olien muligvis skal filtreres eller udskiftes.

 

Nøgleprincip

Testen måler ikke selve oliens iboende egenskaber, men derimod dens evne til at modstå elektrisk belastning i nærvær afurenheder. Disse urenheder flugter i det elektriske felt og danner en ledende bro mellem elektroderne, hvilket fører til et sammenbrud (en gnist) ved en meget lavere spænding end ren, tør olie ville.

 

Standard testmetode (baseret på IEC 60156)

Dette er den mest accepterede internationale standard.

1. Nødvendigt udstyr

Olietestcelle:En kop med to modstående elektroder. Den mest almindelige type harsfæriske elektrodermed en afstand på 2,5 mm.

Dielektrisk styrketester:En høj-vekselstrømskilde (0-60 kV eller højere), der kan øge spændingen med en kontrolleret hastighed og automatisk afbrydes under nedbrud.

Prøvebæger:En ren, tør, forseglet glas- eller plastikbeholder (normalt 1 liter).

Sprøjter eller pipetter:Til overførsel af olie.

Opløsningsmidler:(f.eks. hexan, petroleumsether) til rengøring af testcellen.

2. Prøveudtagningsprocedure

Dette er et kritisk skridt. En dårlig prøve vil give unøjagtige resultater.

Prøve fra bunden af ​​transformatortanken, hvor vand og sediment bundfældes, ved hjælp af en dedikeret drænventil.

Skyl ventilen og prøveudtagningsslangen grundigt, før den endelige prøve tages.

Fyld prøvebægeret helt for at minimere lufteksponering, som kan absorbere fugt.

Mærk prøven tydeligt og test den så hurtigt som muligt. Hvis opbevaring er nødvendig, opbevares beholderen på et mørkt, køligt sted.

3. Testcelleforberedelse

Demontertestcellen omhyggeligt.

Renalle dele grundigt med opløsningsmidlet for at fjerne tidligere olierester eller kulstofspor fra tidligere nedbrud.

Tørredelene helt med en ren, fnugfri- klud eller varm luft.

Saml igencellen, og sørg for, at elektrodeafstanden er korrekt indstillet til2,5 mm(verificeret med en standard mellemrumsmåler).

4. Fyldning af testcellen

Rør forsigtigt olieprøvebeholderen rundt for at homogenisere den uden at skabe bobler.

Hæld olien i den rene, tørre testcelle, og pas på ikke at tilføre luftbobler.

Lad olien sidde i testcellen i en periode specificeret af standarden (f.eks. 10-15 minutter i henhold til IEC 60156) for at tillade store luftbobler at slippe ud.

5. Udførelse af nedbrydningstesten

Testen involverer at tage flere nedbrud på den samme olieprøve (typisk6).

Opsætning:Placer den fyldte testcelle i testeren og fastgør låget.

Indledende kørsel:Start testeren. Spændingen vil stige fra nul med en konstant hastighed på2 kV/s(for IEC 60156).

Sammenbrud:Spændingen vil stige, indtil der opstår en gnist (sammenbrud) mellem elektroderne. Testeren vil automatisk registrere denne spænding (i kV) og slukke for strømmen.

Omrøring og af-afgasning:Efter det første nedbrud vil testeren (eller operatøren manuelt) omrøre olien med en magnetomrører i 1 minut. Dette spreder kulstofpartiklerne og nedbrydning af-produkter fra den første gnist. Nogle testere har også en af-gasningsfunktion til at fjerne bobler.

Gentage:Trin 2-4 gentages i altseks nedbrudpå samme olieprøve.

6. Beregning og fortolkning af resultater

Kassér det første resultat:Den allerførste nedbrydningsværdi kasseres ofte, da den kan påvirkes af eventuelle mindre forstyrrelser under cellefyldning.

Beregn gennemsnittet:Oliens dielektriske styrke er rapporteret somgennemsnit af de sidste fem opdelingsværdier.

Eksempel:Hvis de seks gennembrudsspændinger er: 48 kV, 52 kV, 54 kV, 53 kV, 55 kV, 54 kV.
Du ville kassere 48 kV-resultatet og gennemsnitligt de resterende fem: (52+54+53+55+54)/5 =53,6 kV.

Fortolkning:

Ny olie:Skal typisk være > 30 kV (IEC 60296) og er ofte > 60 kV.

Olie i drift:Den acceptable grænse varierer efter brug og udstyr, men er ofte inden for området40-50 kV. En værdi under denne tærskel indikerer, at olien skal renoveres (filtrering, tørring).

 

Vigtige faktorer, der påvirker nøjagtigheden

Fugtighed:Den største enkeltfaktor. Selv 50 ppm vand kan reducere nedbrydningsspændingen drastisk.

Forurening:Støv, fibre og andre partikler.

Temperatur:Olie bør testes ved omgivelsestemperatur, men konsistens er nøglen. Standarder angiver ofte et område (f.eks. 20 grader ± 5 grader).

Elektrodens tilstand og mellemrum:Hullede eller snavsede elektroder eller et forkert mellemrum vil give fejlagtige resultater.

Bobler:Luftbobler i olieprøven kan forårsage for tidlig nedbrydning.

Prøvens begrænsninger

Mens den dielektriske styrketest er fremragende til at detektere vand og partikler, er det ikke en omfattende oliekvalitetstest. Det bør bruges sammen med andre tests som:

Surhedsgrad (neutraliseringsnummer):Måler olienedbrydning.

Grænsefladespænding (IFT):Detekterer opløselige polære forurenende stoffer og slamdannelse.

Farve:En simpel visuel indikator for aldring.

Analyse af opløst gas (DGA):Den mest kraftfulde test til diagnosticering af interne transformatorfejl.

Oversigt

Test af den dielektriske styrke af isoleringsolie er en ligetil, men yderst følsom procedure. Ved at følge den standardiserede metode (som IEC 60156) med omhyggelig opmærksomhed på prøveudtagning og renlighed, giver den et vigtigt, hurtigt tjek af oliens elektriske sundhed, hvilket hjælper med at forhindre kostbare transformatorfejl og strømafbrydelser.