影响变压器油击穿电压的因素是什么
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变压器油的介电强度或击穿电压是衡量其承受电气设备内部电压而不被损坏的能力,是检验变压器油性能的主要手段之一。它实际测量的是绝缘油的瞬时击穿电压值。纯绝缘油中总会有一些自由电子在外界高能射线的作用下解离,或在局部强电场的作用下从阴极冷射出来。这些电子在电场的作用下受到冲击和离解,最终导致绝缘油的击穿。工程上使用的绝缘油往往不是很纯净,含有各种杂质。
干燥剂的油具有很高的击穿电压值。国产油击穿电压值一般在40kV以上,有的可达到60kV以上。然而,当油中含有游离水、溶解水或固体时,由于这些杂志比油本身具有更高的导电性和介电常数,它们会在电场(电压)的作用下形成导电桥,降低油的击穿电压值。该试验可以判断油中是否有水分、杂质和导电颗粒,但不能判断油中是否有酸或污泥。
影响变压器油击穿电压的因素:
(1)水分,水分是影响击穿电压的敏感项。由于水是极性分子,在电场力的作用下,容易被拉长,沿电场方向排列,从而在两极之间形成导电“桥”,导致击穿电压急剧下降。此外,击穿电压的大小不仅取决于水的含量,还取决于油中水的状态。通常,乳化水对击穿电压的影响较大,其次是溶解水。
(2)油中含有少量气泡,也会显著降低击穿电压。由于油中存在气泡,气泡可以在较低的电压下被释放,并在电场的作用下,在电极之间形成导电性“小桥”,使油被击穿,降低了油的击穿电压。
(3)温度对击穿电压的影响取决于油中杂质和水分的存在与否。不含杂质且干燥无水分的油,一般对温度击穿电压影响不大。但是,当温度上升到一定温度时,油分子本身由于开裂而发生电离,随着温度的升高,油的粘度明显下降,电离产生的电子和离子由于阻力变小而跑得更快。因此,油被击穿,击穿电压明显下降。
如果油中含有杂质和水分,在相同温度下,其击穿电压高于无杂质时。含水油的击穿电压较低。当温度较低时,油中的水分大多悬浮,其击穿电压值较小。击穿电压相应升高。但是,如果温度上升到一定程度,油中的水分就会蒸发,油中的气泡数量就会增加,并且随着温度的升高,粘度降低,导致水、杂质和气泡在油中形成导电的“桥梁”。,使油的击穿电压再次迅速下降。特别是在油中存在杂质和水分的情况下,这种导电“桥”更容易形成,击穿电压下降更明显。
(4)当油中同时含有游离碳和水分时,油的击穿电压随着碳颗粒量的增加而降低。
(5)油品老化后产生的酸等产物是使水保持乳化状态的不利因素,从而降低油品的击穿电压;在干燥无水分的油时,酸等老化产物对击穿电压没有影响。但它确实使介质损耗系数急剧增加。此时,测量油液的击穿电压不如测量介质损耗因子来判断油液老化程度的原因。