絕緣油介電強度測試儀校準方法

在電力系統中，絕緣油是一種廣泛應用于高壓電氣設備中的絕緣介質。高壓電氣設備在長期運行中，其絕緣油的品質會逐漸發生變化，造成設備絕緣性能不斷下降。為了保證電氣設備能夠安全運行，對絕緣油的電氣強度要進行定期測試。“擊穿電壓”是表征絕緣油介電強度的一項重要指標，是衡量絕緣油耐受電壓能力的尺度。絕緣油介電強度測試儀（簡稱油耐壓儀）就是電力系統中測試絕緣油耐電壓強度的測試儀器。目前，國內生產的各類油耐壓儀種類繁多，但對于此類儀器的校準還缺乏相關標準，且由于其電氣結構和校準方式的特殊性，無法對這類儀器進行準確校準。本文設計一套具有矢量測量功能的絕緣油介電強度測試儀校準裝置，可對0~100kV的準確度為2％以下的油耐壓儀進行校準。目前國內對于油耐壓儀存在兩種校準方法:1）單端測量法:打開儀器的油箱蓋，取下任一電極的支撐件和絕緣套管，僅留下電極的緊固端，以交流高壓表高壓端的測試線接于電極緊固端，交流高壓表的接地端和儀器的接地端一起可靠連接到實驗室接地端。將電壓升到合適的大小并保持不變。同時記錄儀器的讀數和高壓表的讀數。高壓表讀數的2倍便是輸出電壓的標準讀數。2）雙路輸出測量法:取下兩個電極的支撐件和絕緣套管，用兩個交流高壓表的高壓端分別連接于兩個電極的緊固件上，兩個高壓表的接地端和儀器接地端一起可靠連接到實驗室的接地端。兩個高壓表讀數之和便是標準輸出電壓值。由于油耐壓儀的高壓輸出是中間對稱接地的，因此單端測量法認為僅對其中一個高壓端子對地電壓進行校準即可。中間抽頭的目的是降低油耐壓儀輸出的對地電壓等級，從而降低對地的絕緣等級，但是中間抽頭很難做到完全的對稱，所以為了減小誤差，雙路輸出測量法采用了同時測量油耐壓儀兩個高壓輸出端子的對地電壓，但由于校準結果用代數和計算而非矢量測量，必然會給校準數據帶來附加誤差。另外由于大多數測試儀的功率很小，普通高壓分壓器的輸入阻抗已經遠大于其額定功率，因此校準過程很可能會發生電壓跌落現象。國外在對油耐壓儀進行校準時采用替代法，校準時取下油杯，放置大小相仿的校準裝置，使其恰好嵌入電極的緊固端。讀數通過模擬指針表示，這種校準裝置設計時考慮了負載效應，但限于體積，其準確度僅為3%，只可用于10級以下的油耐壓儀。