電力系統(tǒng)中用油作介質(zhì)的設(shè)備包括變壓器、帶繞組的互感器等，其中變壓器屬于電力系統(tǒng)中重要的和昂貴的設(shè)備之一，也是導(dǎo)致電力系統(tǒng)事故多的設(shè)備之一。突發(fā)性事故發(fā)生前，變壓器絕緣的劣化和潛伏性故障在工作電壓下會(huì)產(chǎn)生光、電、聲、熱、化學(xué)等一系列效應(yīng)和信息。大容量的電力變壓器，目前幾乎是靠油來(lái)絕緣和散熱，而變壓器油和油中的固體有機(jī)絕緣材料(紙和紙板等)會(huì)在工作電壓下，由于各種因素的作用，如電、熱、氧化、局部電弧等，就會(huì)漸漸變質(zhì)，裂解成低分子氣體；變壓器內(nèi)部存在潛伏性過(guò)熱或放電故障，又會(huì)加速產(chǎn)氣速度。隨著故障緩慢發(fā)展，裂解出的氣態(tài)氣泡在油中發(fā)生對(duì)流、擴(kuò)散作用，將在油品中不斷溶解。當(dāng)變壓器發(fā)生同一種故障時(shí)，其所產(chǎn)生氣體的成分和含量在一定程度上反映了變壓器絕緣老化或故障的程度，可作為電氣設(shè)備異常的特征。
一、電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。
1.電性能測(cè)試的重要性。
絕緣油的電性能試驗(yàn)分為兩種，即電強(qiáng)度試驗(yàn)和tgδ測(cè)定。對(duì)絕緣油電氣強(qiáng)度影響的是油中的水份和雜質(zhì)。電強(qiáng)度不合格的絕緣油不能注入電力設(shè)備。但是經(jīng)過(guò)過(guò)濾解決去除其中的水份和雜質(zhì)，仍然能變成高品質(zhì)的油品。原油tgδ值是反映油質(zhì)優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。在老化后的絕緣油中，會(huì)產(chǎn)生大量極性基和極性化學(xué)物質(zhì)，使油的電導(dǎo)率和松馳電極化程度加劇。所以，測(cè)定絕緣油的tgδ，無(wú)論對(duì)于新油還是在運(yùn)行中，都是必須的。
2.電氣試驗(yàn)方法。
電強(qiáng)度測(cè)試，即測(cè)量絕緣油瞬間擊穿電壓值。測(cè)試接線與交流耐壓試驗(yàn)相同，目前國(guó)內(nèi)通常采用自動(dòng)式絕緣油介強(qiáng)度測(cè)試儀進(jìn)行耐油試驗(yàn)，即在絕緣油中放置一定形狀的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電極，在電極間加工頻電壓，并以一定的速度漸漸變壓，直至電極間的油隙擊穿為止。這個(gè)電壓是絕緣油的擊穿電壓(KV)，也就是擊穿強(qiáng)度(KV/cm)。
按照有關(guān)程序，用黃銅或不銹鋼制作的試驗(yàn)電極，直徑25毫米，厚4毫米，R的倒角半徑為2毫米。放置電極的油杯容量按規(guī)定為200毫升，油杯為瓷杯或玻璃杯，其幾何尺寸能保證；①電極與杯壁與杯底的距離不小于15厘米；②電極與杯底的距離不小于15厘米；②電極與杯底的距離不小于電極與杯底的距離。焊條表面應(yīng)該垂直，兩電極必須平行。
3.測(cè)試步驟和注意事項(xiàng)。
清潔油杯。
在測(cè)試前用汽油、苯或四氯化碳清洗干凈，清洗時(shí)使用潔凈的絲絹，不可使用布和棉紗。有燒痕的電極表面不能再使用。調(diào)節(jié)好電極間距，保持在2.5毫米以?xún)?nèi)。在油杯上安裝一個(gè)玻璃罩或玻璃罩。實(shí)驗(yàn)在室溫15~35℃，濕度不超過(guò)75%的條件下進(jìn)行。
油樣品解決
試油樣品送到試驗(yàn)室后，必須在不破壞原儲(chǔ)層密封的條件下放置相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，直到油樣接近室溫。儲(chǔ)油罐倒轉(zhuǎn)幾次，使油品混合均勻，盡量不產(chǎn)生氣泡。再用試油杯和電極沖洗兩三次。然后把被試油沿杯壁徐徐注入油杯。用玻璃或玻璃罩蓋住，靜置10分鐘。
壓力測(cè)試。
調(diào)整調(diào)節(jié)器使電壓從零上升，提升速度約為3千伏/秒，直至油隙擊穿，記錄擊穿電壓值。以此為平均數(shù)重復(fù)試驗(yàn)5次。
沖擊電流限制值。
為降低油擊穿后產(chǎn)生的碳粒，應(yīng)將擊穿電流限制在大約5毫安。每一次擊穿后，要充分?jǐn)嚢桦姌O間的油液，并靜置5分鐘后，重復(fù)測(cè)試。
二、測(cè)量絕緣油的tgδ值。
在測(cè)量特制的tgδ值時(shí)，將被試油裝入油杯，接在高壓交流平衡電橋上，在工頻電壓下測(cè)量。
1.測(cè)試線路和使用儀器。
測(cè)試時(shí)，應(yīng)按照所用的電橋說(shuō)明書(shū)進(jìn)行連接。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)相關(guān)儀器的應(yīng)用比較多，如下。
(1)油杯。可分為單圓筒、雙圓筒和三連接柱電極型。
(2)交流平衡電橋。常見(jiàn)國(guó)產(chǎn)電橋有QS3型或其他電橋，可測(cè)量tgδ值小于0.01%、靈敏度較高。
2.測(cè)試步驟。
(1)清潔油杯。在測(cè)試之前，使用有機(jī)溶劑仔細(xì)清洗和干燥測(cè)量過(guò)的油杯(以防任何附著在電極上的雜質(zhì)和濕氣等影響測(cè)試結(jié)果。也就是，保證空杯的tgδ值小于0.01%，才能滿足對(duì)絕緣油檢測(cè)精度的要求)。接著用被試油沖洗測(cè)量杯二、三次，然后注入被試油10分鐘以上，待油中氣泡散出后再進(jìn)行測(cè)量。
(2)合適的測(cè)試電壓和溫度。測(cè)試電壓由油杯電極間隙大小來(lái)確定，通常應(yīng)保證間隙內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為1KV/毫米。注油試驗(yàn)前，還要進(jìn)行空杯耐壓1.5倍的試驗(yàn)。因?yàn)榻^緣油的tgδ值很小，尤其是電纜油和電容器油，要用高精密度的西林電橋測(cè)量，以保證至少能測(cè)得0.01%的tgδ值。因?yàn)榻^熱油的tgδ值隨著溫度的升高呈指數(shù)上升趨勢(shì)，所以除了在常溫下測(cè)量油的tgδ值外，還要對(duì)被直油樣進(jìn)行加熱(變壓器油要升溫至70℃，電纜油要升溫至100℃)，測(cè)量高溫下tgδ值。由于判斷油質(zhì)的好壞，主要是根據(jù)在高溫下測(cè)得的tgδ值來(lái)計(jì)算，而在低溫下，好油與壞油的tgδ值有時(shí)差別很小。并且，隨著溫度的升高，好油的tgδ值增長(zhǎng)速度變慢，而壞油的tgδ值隨溫度的升高迅速增長(zhǎng)。所以高溫下兩者的tgδ值會(huì)有很大差異，更有利于區(qū)分油性的優(yōu)劣。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)變壓器油、新油、再生油溫度升高到70℃時(shí)，tgδ值不得超過(guò)0.5%，在運(yùn)轉(zhuǎn)油70℃時(shí)，電纜油的tgδ值應(yīng)不大于2%，電纜油在100℃時(shí)不大于0.5%。
