كيف يمكنك اختبار قوة العزل الكهربائي للزيت العازل؟

يتم تنفيذ الطريقة القياسية والأكثر شيوعًا باستخداماختبار قوة عازلة الزيت(أوانهيار اختبار الجهد)، باتباع إجراءات موحدة مثلأستم D877والأكثر انتشاراإيك 60156.

فيما يلي شرح تفصيلي-بخطوة-للعملية.

 

الغرض من الاختبار

الهدف الأساسي هو قياس الجهد الذي ينهار عنده الزيت (يفشل كهربائيًا) في ظل ظروف خاضعة للرقابة. يشير هذا إلى وجود ملوثات مثل:

ماء(الأكثر شيوعًا)

الجسيمات الصلبة(الألياف، الغبار، الرواسب)

الملوثات الموصلة

تشير قوة العزل الكهربائية العالية إلى زيت جاف ونظيف، في حين تشير القيمة المنخفضة إلى أن الزيت قد يحتاج إلى ترشيح أو استبدال.

 

المبدأ الرئيسي

ولا يقيس الاختبار الخاصية الجوهرية للزيت نفسه، بل يقيس قدرته على تحمل الضغط الكهربائي في وجودالشوائب. تصطف هذه الشوائب في المجال الكهربائي وتشكل جسرًا موصلًا بين الأقطاب الكهربائية، مما يؤدي إلى انهيار (شرارة) عند جهد كهربائي أقل بكثير من الزيت الجاف النقي.

 

طريقة الاختبار القياسية (استنادًا إلى المواصفة IEC 60156)

هذا هو المعيار الدولي الأكثر قبولا على نطاق واسع.

1. المعدات المطلوبة

خلية اختبار الزيت:كوب به قطبان كهربائيان متعارضان. النوع الأكثر شيوعا لديهأقطاب كرويةمتباعدة 2.5 ملم.

اختبار قوة عازلة:مصدر تيار متردد{0}}عالي الجهد (0-60 كيلو فولت أو أعلى) يمكنه زيادة الجهد بمعدل يتم التحكم فيه وينقطع تلقائيًا أثناء الانهيار.

كوب العينة:حاوية زجاجية أو بلاستيكية نظيفة وجافة ومختومة (عادة 1 لتر).

المحاقن أو الماصات:لنقل النفط.

المذيبات:(على سبيل المثال، الهكسان، الأثير البترولي) لتنظيف خلية الاختبار.

2. إجراءات أخذ العينات

هذه خطوة حاسمة. العينة الرديئة ستعطي نتائج غير دقيقة.

أخذ عينة من قاع خزان المحولات حيث يستقر الماء والرواسب، باستخدام صمام تصريف مخصص.

اغسل الصمام وخط أخذ العينات جيدًا قبل أخذ العينة النهائية.

املأ كوب العينة بالكامل لتقليل التعرض للهواء، والذي يمكن أن يمتص الرطوبة.

قم بتسمية العينة بوضوح واختبرها في أسرع وقت ممكن. إذا كانت هناك حاجة للتخزين، احتفظ بالحاوية في مكان مظلم وبارد.

3. إعداد خلية الاختبار

تفكيكخلية الاختبار بعناية.

ينظفجميع الأجزاء جيدًا باستخدام المذيب لإزالة أي بقايا زيت سابقة أو آثار كربون من الأعطال السابقة.

جافالأجزاء بالكامل باستخدام قطعة قماش نظيفة وخالية من الوبر-أو باستخدام هواء ساخن.

إعادة التجميعالخلية، مما يضمن ضبط فجوة القطب بشكل صحيح2.5 ملم(تم التحقق منها باستخدام مقياس الفجوة القياسي).

4. ملء خلية الاختبار

قم بتدوير حاوية عينة الزيت بلطف لمجانستها دون إنشاء فقاعات.

صب الزيت في خلية الاختبار النظيفة والجافة، مع الحرص على عدم إدخال فقاعات الهواء.

اترك الزيت في خلية الاختبار لفترة محددة بالمعيار (على سبيل المثال، 10-15 دقيقة وفقًا للمواصفة IEC 60156) للسماح لأي فقاعات هواء كبيرة بالهروب.

5. إجراء اختبار الانهيار

يتضمن الاختبار أخذ أعطال متعددة على نفس عينة الزيت (عادةً6).

يثبت:ضع خلية الاختبار المملوءة في جهاز الاختبار وقم بتأمين الغطاء.

التشغيل الأولي:ابدأ الاختبار. سوف يرتفع الجهد من الصفر بمعدل ثابت قدره2 كيلو فولت/ثانية(لـ IEC 60156).

انفصال:سوف يرتفع الجهد حتى تحدث شرارة (انهيار) بين الأقطاب الكهربائية. سيقوم جهاز الاختبار تلقائيًا بتسجيل هذا الجهد (بالكيلو فولت) وإيقاف الطاقة.

التحريك والتخلص من-الغاز:بعد الانهيار الأول، سيقوم جهاز الاختبار (أو المشغل يدويًا) بتحريك الزيت باستخدام محرك مغناطيسي لمدة دقيقة واحدة. يؤدي ذلك إلى تشتيت جزيئات الكربون وتحلل المنتجات-من الشرارة الأولى. يتمتع بعض المختبرين أيضًا بوظيفة إزالة الغازات-لإزالة الفقاعات.

يكرر:يتم تكرار الخطوات من 2 إلى 4 ليصبح المجموعستة أعطالعلى نفس عينة الزيت .

6. حساب وتفسير النتائج

تجاهل النتيجة الأولى:غالبًا ما يتم تجاهل قيمة الانهيار الأولى لأنها يمكن أن تتأثر بأي اضطرابات طفيفة أثناء ملء الخلايا.

احسب المتوسط:يتم الإبلاغ عن القوة العازلة للنفط على أنهامتوسط ​​آخر خمس قيم تفصيلية.

مثال:إذا كانت جهود الانهيار الستة هي: 48 كيلو فولت، 52 كيلو فولت، 54 كيلو فولت، 53 كيلو فولت، 55 كيلو فولت، 54 كيلو فولت.
يمكنك تجاهل نتيجة 48 كيلو فولت ومتوسط ​​الخمسة المتبقية: (52+54+53+55+54)/5 =53.6 كيلو فولت.

تفسير:

النفط الجديد:ينبغي أن يكون عادةً > 30 كيلو فولت (IEC 60296) وغالبًا ما يكون > 60 كيلو فولت.

النفط في الخدمة:ويختلف الحد المقبول حسب المرافق والمعدات ولكنه غالبًا ما يكون في حدود40-50 كيلو فولت. تشير القيمة الأقل من هذا الحد إلى أن الزيت يحتاج إلى إعادة تأهيل (ترشيح، تجفيف).

 

العوامل الهامة التي تؤثر على الدقة

رُطُوبَة:العامل الأكبر الوحيد. حتى 50 جزء في المليون من الماء يمكن أن يقلل بشكل كبير من جهد الانهيار.

تلوث:الغبار والألياف والجسيمات الأخرى.

درجة حرارة:يجب اختبار الزيت في درجة الحرارة المحيطة، ولكن الاتساق هو المفتاح. تحدد المعايير غالبًا نطاقًا (على سبيل المثال، 20 درجة ± 5 درجة).

حالة القطب والفجوة:الأقطاب الكهربائية المثقوبة أو المتسخة، أو الفجوة غير الصحيحة، سوف تعطي نتائج خاطئة.

فقاعات:فقاعات الهواء الموجودة في عينة الزيت يمكن أن تسبب انهيارًا مبكرًا.

حدود الاختبار

في حين أن اختبار قوة العزل الكهربائي ممتاز للكشف عن الماء والجزيئات، إلا أنه ليس اختبارًا شاملاً لجودة الزيت. وينبغي استخدامه جنبا إلى جنب مع اختبارات أخرى مثل:

الحموضة (رقم التحييد):يقيس تدهور النفط.

التوتر السطحي (IFT):يكتشف الملوثات القطبية القابلة للذوبان وتكوين الحمأة.

لون:مؤشر بصري بسيط للشيخوخة.

تحليل الغاز المذاب (DGA):أقوى اختبار لتشخيص أعطال المحولات الداخلية.

ملخص

يعد اختبار قوة العزل الكهربائي للزيت العازل إجراءً مباشرًا ولكنه حساس للغاية. ومن خلال اتباع الطريقة القياسية (مثل IEC 60156) مع الاهتمام الدقيق بأخذ العينات والنظافة، فإنه يوفر فحصًا حيويًا وسريعًا للصحة الكهربائية للزيت، مما يساعد على منع أعطال المحولات المكلفة وانقطاع التيار الكهربائي.