《城市轨道交通电气设备测试（第2版）》 课件3.9微水检测.pptx

《高电压检测项目》微水检测

目录01微水检测的必要性02微水检测方法03微水测量仪使用方法

01微水检测的必要性

微水检测的必要性对于液体介质（如变压器油）和气体介质（如SF6），如果掺杂有水分，绝缘性能会受到非常大的影响，所以高压电气设备运行检测中需要进行微水检测。变压器中的水分含量对变压器油的绝缘性能和绝缘纸的老化有很大的影响，监测变压器油中微水含量对评估变压器绝缘状况有着十分重要的意义。变压器中的绝缘材料主要成分为聚合纤维素纸，会随着使用时间的增长而产生劣化，由 于水分扩散作用的存在，绝缘纸与变压油之间存在着水分交换。油温会使水在变压器油中的溶解度发生改变，导致油吸收或析出微量的水分，同时绝缘纸会吸收或者析出水分到变压器油中。

微水检测的必要性在变压器中油中水分跟绝缘纸中的水分处在一个相对平衡的状态，因此可以通过油中微水含量来反推得绝缘纸中的水含量重量百分比。尽管油中水含量很小，但是对油的绝缘性能有很大的影响，水分能降低绝缘系统的击穿电压，增加绝缘系统的介质损耗率。如图3-54所示为微量水分测定仪，如图3-55所示为击穿电压和油中含水量的关系图，如图3-56所示为水分对油介质损耗率的影响，变压器的安全运行与其绝缘材料的状态息息相关。

微水检测的必要性图3-54微量水分测定仪

微水检测的必要性图3-55击穿电压和油中含水量的关系图图3-56水分对油介质损耗率的影响

微水检测的必要性变压器中的水不仅会降低变压器油的绝缘强度，也会加速绝缘纸的老化的危害。根据IEEE的标准可知，在286?kV以上的变压器中油中水含量在15L/L以下时，不会对变压器油的绝缘强度带来很大的影响。因为水分在变压器中的分布不均匀且高压绕组附近水分容易聚集，当微水含量超过25L/L时，会给变压器的安全运行带来隐患。油中水分的增多，加剧有机酸的生成，腐蚀变压器里面的金属材料，从而形成氧化物，降低变压器油的流动性，增加变压器油的吸潮性，给变压器的运行带来风险并且影响其寿命，如图3-57所示为变压器油吸潮导致的绝缘下降。

微水检测的必要性图3-57变压器油吸潮导致的绝缘下降

微水检测的必要性（1）降低变压器油的性能当变压器油中水分含量增加时，会导致油的击穿电压下降。特别是因为水是极性分子，容易在电场作用下向着高压区聚集，析出自由水，从而引发事故。油中水含量100～200?mg/kg，则使油击穿电压大幅度降至1.0?kV，油中纤维杂质极易吸收水分，在电场作用下，在电极间形成导电的“小桥”从而容易击穿。变压器中微水含量过高的危害主要表现在以下几点。（2）介质损耗因数升高变压器油的介质损耗也与水含量有着密切的关系，水含量越高功率损耗越大。悬浮的乳化水对绝缘性能影响最大，使油介质不均匀，发热严重。变压器中的水与酸类和金属反应生成盐或者皂类，有催化氧化作用，加速油的老化。油中水分也会促进微生物的生长，形成油泥，降低变压器油的性能。

微水检测的必要性（3）促使绝缘纤维老化变压器中的固体绝缘材料纸板跟绝缘纸具有强烈的吸湿性，水分在绝缘纸的老化（纤维素聚合度降低）过程中起到了催化剂的作用，老化的绝缘纸的机械性能都会大幅度下降。如新出厂的绝缘纸的纤维素聚合度（DP）为1100，使用30年后的该纸的纤维素聚合度会降至200，这就会使得纸张变得易碎而且对外力的承受力降低。过高的水含量会加速老化过程。绝缘纤维的分子是葡萄糖分子，水分进入纤维分子后降低其引力，促使其水解成低分子的物质，降低纤维机械强度和聚合度。试验证明，绝缘纤维中的水分每增加1倍，纤维的机械强度下降1/2，当温度升高，油中的水增加，纤维的水降低，温度降低则相反。因此，应监视油中的微水，进而监视绝缘纤维的老化。

微水检测的必要性（4）加速金属腐蚀水分助长了有机酸的腐蚀能力，加速了对金属部件的腐蚀。综上所述，油中含水量愈多，油质本身的老化、设备绝缘老化及金属部件的腐蚀速度愈快，监测油中水分的含量（尤其是溶解水的含量）十分必要。

02微水检测方法

微水检测方法

微水检测方法微水检测对不同介质方法也不同。对于油介质中水分检测，卡尔费休滴定检测是最常用的水分检测方法；对于绝缘气体中水分检测，使用微水测量仪，又称露点仪。2.1微水来源电力设备中微水有外部和内部两个主要来源。外部来源如在变压器安装时，干燥处理得不彻底。通常变压器油经历过干燥，因而具有较强的吸湿性，所以在变压器的运行和检修过程中由于密封性不好，可以从湿润的空气中吸收部分水分。内部来源在于变压器老化过程中水分，如变压器油跟绝缘纸在使用中会逐渐老化，绝缘纸中的纤维素由于老化导致其聚合程度（DP）降低，聚合度降低会释放出原来存在于聚合键中的化合水。水分