Com es prova la resistència dielèctrica de l'oli aïllant?

El mètode estàndard i més comú es realitza mitjançant unComprovador de resistència dielèctrica de l'oli(oComprovador de tensió d'avaria), seguint procediments normalitzats comASTM D877i el més prevalentIEC 60156.

Aquí teniu una explicació detallada-a-pas a pas del procés.

 

Finalitat de la prova

L'objectiu principal és mesurar la tensió a la qual l'oli es trenca (falla elèctricament) en condicions controlades. Això indica la presència de contaminants com ara:

Aigua(el més comú)

Partícules sòlides(fibres, pols, sediments)

Contaminants conductors

Una força dielèctrica alta indica un oli net i sec, mentre que un valor baix indica que l'oli pot necessitar filtració o substitució.

 

Principi clau

La prova no mesura la propietat intrínseca del propi oli, sinó la seva capacitat de suportar l'estrès elèctric en presència deimpureses. Aquestes impureses s'alineen al camp elèctric i formen un pont conductor entre els elèctrodes, donant lloc a una ruptura (una espurna) a una tensió molt més baixa que l'oli sec pur.

 

Mètode de prova estàndard (basat en IEC 60156)

Aquesta és la norma internacional més acceptada.

1. Equip necessari

Cèl·lula de prova d'oli:Una tassa amb dos elèctrodes oposats. El tipus més comú téelèctrodes esfèricsseparades 2,5 mm.

Comprovador de força dielèctrica:Una font d'-CA d'alta tensió (0-60 kV o superior) que pot augmentar la tensió a un ritme controlat i tallar-se automàticament durant l'avaria.

Vas de mostra:Un recipient de vidre o plàstic net, sec i tancat (normalment 1 litre).

Xeringues o pipetes:Per transferir oli.

dissolvents:(p. ex., hexà, èter de petroli) per netejar la cel·la de prova.

2. Procediment de mostreig

Aquest és un pas crític. Una mostra deficient donarà resultats inexactes.

Mostra de la part inferior del dipòsit del transformador on s'assenten l'aigua i els sediments, utilitzant una vàlvula de drenatge dedicada.

Rentar bé la vàlvula i la línia de mostreig abans de prendre la mostra final.

Ompliu completament el vas de mostres per minimitzar l'exposició a l'aire, que pot absorbir la humitat.

Etiqueta clarament la mostra i prova-la el més aviat possible. Si cal emmagatzemar, mantingueu el recipient en un lloc fosc i fresc.

3. Preparació cel·lular de prova

Desmuntarla cèl·lula de prova amb cura.

Netejatotes les peces a fons amb el dissolvent per eliminar qualsevol residu d'oli anterior o pistes de carboni de les avaries anteriors.

Secales peces utilitzant completament un drap net i-que no deixa pelusa o aire calent.

Torneu a muntarla cèl·lula, assegurant-se que la bretxa dels elèctrodes està correctament configurada2,5 mm(verificat amb un calibre d'espai estàndard).

4. Omplint la cel·la de prova

Gireu suaument el recipient de la mostra d'oli per homogeneïtzar-lo sense crear bombolles.

Aboqueu l'oli a la cel·la de prova neta i seca, tenint cura de no introduir bombolles d'aire.

Deixeu reposar l'oli a la cel·la de prova durant un període especificat per la norma (per exemple, 10-15 minuts segons IEC 60156) per permetre que s'escapi les bombolles d'aire grans.

5. Realització de la prova d'avaria

La prova consisteix a prendre diverses avaries a la mateixa mostra d'oli (normalment6).

Configuració:Col·loqueu la cel·la de prova plena al tester i fixeu-ne la tapa.

Execució inicial:Inicieu el provador. La tensió augmentarà des de zero a una velocitat constant de2 kV/s(per a IEC 60156).

Desglossament:La tensió augmentarà fins que es produeixi una espurna (avaria) entre els elèctrodes. El provador registrarà automàticament aquesta tensió (en kV) i tancarà l'alimentació.

Agitació i des{0}}gasificació:Després de la primera avaria, el provador (o l'operador manualment) remenarà l'oli amb un agitador magnètic durant 1 minut. Això dispersa les partícules de carboni i la degradació per-productes de la primera espurna. Alguns verificadors també tenen una funció de-desgasificació per eliminar les bombolles.

Repetiu:Els passos 2-4 es repeteixen per a un total desis avariesa la mateixa mostra d'oli.

6. Càlcul i Interpretació de Resultats

Descarta el primer resultat:Sovint es descarta el primer valor d'avaria, ja que pot ser influenciat per qualsevol alteració menor durant l'ompliment cel·lular.

Calcula la mitjana:La rigidesa dielèctrica de l'oli s'indica com amitjana dels cinc últims valors de desglossament.

Exemple:Si les sis tensions de ruptura són: 48 kV, 52 kV, 54 kV, 53 kV, 55 kV, 54 kV.
Descarteu el resultat de 48 kV i fareu la mitjana dels cinc restants: (52+54+53+55+54)/5 =53,6 kV.

Interpretació:

Oli nou:Normalment hauria de ser > 30 kV (IEC 60296) i sovint és > 60 kV.

Oli en servei:El límit acceptable varia segons la utilitat i l'equip, però sovint està en el rang de40-50 kV. Un valor per sota d'aquest llindar indica que l'oli necessita un reacondicionament (filtració, assecat).

 

Factors importants que afecten la precisió

Humitat:El factor més gran. Fins i tot 50 ppm d'aigua poden reduir dràsticament la tensió de ruptura.

Contaminació:Pols, fibres i altres partícules.

Temperatura:L'oli s'ha de provar a temperatura ambient, però la consistència és clau. Els estàndards sovint especifiquen un rang (per exemple, 20 graus ± 5 graus).

Condició i espai de l'elèctrode:Els elèctrodes picats o bruts, o un buit incorrecte, donaran resultats erronis.

Bombolles:Les bombolles d'aire a la mostra d'oli poden causar una ruptura prematura.

Limitacions de la prova

Tot i que la prova de rigidesa dielèctrica és excel·lent per detectar aigua i partícules, no és una prova exhaustiva de qualitat de l'oli. S'ha d'utilitzar juntament amb altres proves com:

Acidesa (número de neutralització):Mesura la degradació del petroli.

Tensió interfacial (IFT):Detecta contaminants polars solubles i formació de fangs.

Color:Un simple indicador visual de l'envelliment.

Anàlisi de gasos dissolts (DGA):La prova més potent per diagnosticar fallades internes del transformador.

Resum

La prova de la rigidesa dielèctrica de l'oli aïllant és un procediment senzill però molt sensible. Seguint el mètode estandarditzat (com IEC 60156) amb una atenció meticulosa al mostreig i a la neteja, proporciona una comprovació vital i ràpida de la salut elèctrica de l'oli, ajudant a prevenir fallades costoses del transformador i talls de corrent.