基于主动击穿的绝缘油测试仪校验系统设计.docVIP

基于主动击穿的绝缘油介电强度校验系统设计 王兰芳.武汉市华英电力科技有限公司， 湖北 武汉430014 摘要：绝缘油介电强度测试仪是用于检查绝缘油绝缘性能的最常见工具，其测试结果是否准确对电力设备安全运行至关重要，现在普遍使用的校验和检查方式并不能准确的反应绝缘油介电强度测试仪存在的问题和风险，针对这些问题和风险，本文提出了一种不同于传统校验和检查模式的新方法，并在此基础上开发了一套绝缘油介电强度测试仪校验系统，实际应用表明，该系统更能准确，客观的反应绝缘油介电强度测试仪的性能 关键词：绝缘油介电强度测试仪；主动击穿，绝缘油介电强度测试仪校验，切断时间 Abstract：Insulating oil tester is the most popular tools applied in insulating oil testing in electric power system. The wrong conclusion made by insulating oil tester may lead to disastrous accidents in electric power equipment. There are some risks in current evaluation methods of insulating oil tester which made by the third party laboratory. In order to avoid this risks we have design a new evaluation methods for insulating oil tester. A new calibration system based on the new methods had been developed. The application of the new system shows more bugs could been found in insulating oil tester Key word: Insulating oil tester, breakdown construct, insulating oil tester calibration, cut off time 1 引言 绝缘油是电力系统中最常见的绝缘材料之一，被污染的绝缘油如果不被及时发现和处理将会导致灾难性的后果。绝缘油介电强度测试仪是用于检查绝缘油绝缘性能最常用的工具，因此绝缘油介电强度测试仪测试结果准确与否对电力设备的安全运行至关重要[1-3]。为了保证绝缘油介电强度测试仪的准确可靠，使用这些仪器的运行检修单位每年都要将仪器送至第三方检测实验室进行校验和检查。绝缘油本身的击穿电压具有很大的离散性，因此无法使用标准油样对绝缘油介电强度测试仪进行校验，目前，我国的电力试验研究院和各省的计量科学研究院等第三方检测实验室在对绝缘油介电强度测试仪进行校验和检查时，普遍采用稳态校验的工作模式。稳态校验模式是指绝缘油介电强度测试仪输出一定的高压，然后保持该高压输出，高压分压器连接在绝缘油介电强度测试仪的高压输出。然而稳态校验模式下对绝缘油介电强度测试仪进行校验和检查时存在以下问题和隐患。主要表现为：非击穿模式下获得的数据和真实击穿瞬间数据存在误差，且稳态校验模式没有考虑击穿放电干扰对测量的影响，忽略了波形畸变对测试结果的影响。 针对传统的稳态校验方式存在的问题，本文设计了一种基于主动击穿的绝缘油介电强度测试仪校验系统，该校验系统为被检测的绝缘油介电强度测试仪在指定的高电压点构造真实的击穿环境。该方式与绝缘油介电测试仪的真实工作状况一致，能更加准确，客观的反应被检测仪器的性能指标。 2 绝缘油介电强度测试仪工作原理 绝缘油介电强度测试仪通过内部的高压变压器输出一个正弦高电压电源至油杯的两个电极，油杯内装有被检测的绝缘油样品。当电极两端的电压达到一定数值后，两个电极之间会发生放电现象，此时电极两端的电压有效值称为该绝缘油样品的击穿电压，绝缘油介电强度测试仪的主要功能就是检测该击穿电压值。绝缘油介电强度测试仪内部的基本原理框图如图1所示。 图1 绝缘油介电强度测试仪原理框图 绝缘油介电强度测试仪的高压变压器输出的电压最高可达80kv或100kv，并且在击穿放电瞬间，仪器内部的高压变压器一次侧会产生很强的干扰，因此绝大部分仪器都是在高压变压器的二次对高压进行采样。为了限制在击穿瞬间产生的电流数值，绝大部分的绝缘油介电强度测试仪会在高压变压器的一次侧串联一个大电阻，电阻的数值往往大于100k，该限流电阻能够降低放电的强度，但同时也会对测量造成一定的误差。 3 稳态校验模式分析 稳态校验模式是指绝缘油介电强度测试仪