RU2391652C2 - Diagnosis procedure for electro-insulating fluids on base of high-voltage polarisation - Google Patents
Diagnosis procedure for electro-insulating fluids on base of high-voltage polarisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391652C2 RU2391652C2 RU2008133445/28A RU2008133445A RU2391652C2 RU 2391652 C2 RU2391652 C2 RU 2391652C2 RU 2008133445/28 A RU2008133445/28 A RU 2008133445/28A RU 2008133445 A RU2008133445 A RU 2008133445A RU 2391652 C2 RU2391652 C2 RU 2391652C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- polarisation
- electro
- insulating
- fluid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к определению состояния качества жидких диэлектриков (нефтяных, трансформаторных и кабельных масел, синтетических электроизоляционных жидкостей).The invention relates to the field of electric power, and in particular to determining the quality state of liquid dielectrics (petroleum, transformer and cable oils, synthetic insulating liquids).
Известен способ контроля качества электроизоляционных жидкостей путем определения пробивного напряжения [1]. Для измерения пробивного напряжение используют измерительную ячейку с двумя электродами, которая заполняется жидким диэлектриком, и подается переменное напряжение. Повышая напряжение на электродах, фиксируют напряжение, при котором происходит пробой. Качество масла оценивают по величине пробивного напряжения.A known method of controlling the quality of insulating liquids by determining the breakdown voltage [1]. To measure the breakdown voltage, a measuring cell with two electrodes is used, which is filled with a liquid dielectric, and an alternating voltage is applied. By increasing the voltage at the electrodes, the voltage at which the breakdown occurs is recorded. The quality of the oil is estimated by the value of the breakdown voltage.
К недостаткам способа контроля качества электроизоляционных жидкостей путем определения пробивного напряжения относится неспособность выявления полярных свойств жидкости.The disadvantages of the method of controlling the quality of insulating liquids by determining the breakdown voltage include the inability to detect the polar properties of the liquid.
Другой известный способ оценки качества электроизоляционных жидкостей основан на измерении тангенса угла диэлектрических потерь на переменном напряжении частотой 50 Гц. Для измерения тангенса угла диэлектрических потерь жидких диэлектриков используются схемы с применением мостов переменного тока. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь масел служит критерием оценки степени старения масел [1].Another known method for assessing the quality of insulating liquids is based on measuring the tangent of the angle of dielectric loss at an alternating voltage of 50 Hz. To measure the dielectric loss tangent of liquid dielectrics, circuits using alternating current bridges are used. The measurement of the dielectric loss tangent of oils is a criterion for assessing the degree of aging of oils [1].
Основным недостатком способа оценки качества электроизоляционных жидкостей, основанного на измерении тангенса угла диэлектрических потерь, является то, что тангенс угла диэлектрических потерь электроизоляционных жидкостей измеряется при небольших значениях напряженности электрического поля, обусловленных геометрическими размерами измерительной ячейки (на измерительную ячейку подается не более 2,5 кВ). Указанные способы не выявляют всех недостатков, которые могут проявляться при более высоких значениях напряженности электрического поля.The main disadvantage of the method for assessing the quality of insulating liquids based on measuring the dielectric loss tangent is that the dielectric loss tangent of electrical insulating liquids is measured at low electric field strengths due to the geometric dimensions of the measuring cell (not more than 2.5 kV is applied to the measuring cell ) These methods do not reveal all the shortcomings that may occur at higher values of the electric field strength.
Для измерения тангенса угла диэлектрических потерь электроизоляционных жидкостей в современной измерительной ячейки требуется 140 мл изоляционной жидкости, что вызывает необходимость неоправданно большого оборота объема жидкости, используемой для анализа, что приводит к загрязнению окружающей среды.To measure the dielectric loss tangent of insulating liquids in a modern measuring cell, 140 ml of insulating liquid is required, which necessitates an unreasonably large turnover of the volume of liquid used for analysis, which leads to environmental pollution.
Измерение тангенса угла диэлектрических потерь на переменном напряжении отражает процессы поляризации, имеющие место только в переменном электрическом поле, и не отражает процессов, проходящих при постоянном электрическом поле, характерных для грозовых перенапряжений.The measurement of the dielectric loss tangent of an alternating voltage reflects the polarization processes that occur only in an alternating electric field, and does not reflect the processes taking place at a constant electric field, characteristic of lightning overvoltages.
Целью настоящего изобретения является диагностика электроизоляционных жидкостей при высоких значениях напряженности постоянного электрического поля, приводящих к явлениям высоковольтной поляризации для выявления изменения структурного состава жидкости и содержания инородных примесей, с использованием малых объемов проб жидкостей.The aim of the present invention is the diagnosis of electrical insulating liquids at high DC electric field strengths, leading to phenomena of high voltage polarization to detect changes in the structural composition of the liquid and the content of foreign impurities, using small volumes of liquid samples.
Предлагаемый способ диагностики электроизоляционных жидкостей заключается в том, что исследуемая жидкость помещается в измерительную ячейку из диэлектрического материала, установленного на проводящем основании.The proposed method for the diagnosis of electrical insulating liquids is that the test fluid is placed in a measuring cell of a dielectric material mounted on a conductive base.
В электроизоляционную жидкость помещается электрод игольчатой формы (для создания высоких значений напряженности электрического поля на острие иглы), на который подается высокое постоянное напряжение относительно проводящего основания.A needle-shaped electrode is placed in the insulating liquid (to create high values of the electric field strength at the tip of the needle), to which a high constant voltage is applied relative to the conductive base.
Заряды, возникающие внутри жидкого диэлектрика при поляризации, создают противоЭДС поляризации по отношении к разности потенциалов на электродах. При воздействии на больших уровнях напряженности поля эта противоЭДС поляризации невелика. Однако в резко неоднородном поле высокого напряжения происходит образование сильно сосредоточенных пространственных зарядов, вызывающих появление больших разностей поляризационных потенциалов, направленных противоположно потенциалам, приложенным к электродам, такая разновидность поляризации получила название поляризации высокого напряжения [2].The charges that occur inside a liquid dielectric during polarization create a counter-EMF polarization with respect to the potential difference at the electrodes. When exposed to high field strengths, this polarization counter-emf is small. However, in a sharply inhomogeneous field of high voltage, the formation of strongly concentrated space charges occurs, causing the appearance of large differences in polarization potentials directed opposite to the potentials applied to the electrodes, this type of polarization is called high voltage polarization [2].
Диагностируемая электроизоляционная жидкость обрабатывается, таким образом, в течение определенного времени, после чего напряжение снимается и к электроду подключается регистрирующий вольтметр для измерения напряжения пространственных зарядов (реполяризации).The diagnosed insulating liquid is thus processed for a certain time, after which the voltage is removed and a recording voltmeter is connected to the electrode to measure the voltage of space charges (repolarization).
Измеренное напряжение регистрируется до полного его спадания. Амплитуда, скорость и характер изменения напряжения реполяризации зависит от содержания инородных примесей в диэлектрической жидкости.The measured voltage is recorded until it completely subsides. The amplitude, speed and nature of the change in repolarization voltage depends on the content of foreign impurities in the dielectric fluid.
Для «чистых» электроизоляционных жидкостей характерно плавное изменение кривой напряжения реполяризации. Для жидкостей, содержащих примеси, характерно появление скачков напряжения реполяризации, обусловленных внутренними разрядами зон высоковольтной поляризации. Величина и количество отрицательных и положительных всплесков характеризует качество диагностируемой жидкости.For "pure" electrical insulating liquids, a smooth change in the repolarization voltage curve is characteristic. Liquids containing impurities are characterized by the appearance of jumps in repolarization voltage caused by internal discharges of high-voltage polarization zones. The magnitude and number of negative and positive bursts characterizes the quality of the diagnosed fluid.
Положительным свойством данного способа является то, что выявляются свойства анализируемой жидкости при высоких значениях напряженности электрического поля, наиболее приближенных к условиям эксплуатации маслонаполненного оборудования, что позволяет выявить скрытое отрицательное явление примесей, которые не могут быть выявлены измерением пробивного напряжения и тангенса угла диэлектрических потерь.A positive property of this method is that the properties of the analyzed liquid are revealed at high electric field strengths that are closest to the operating conditions of the oil-filled equipment, which makes it possible to reveal a hidden negative phenomenon of impurities that cannot be detected by measuring the breakdown voltage and the dielectric loss tangent.
Применение предложенного способа позволяет оценить остаточный ресурс электроизоляционной жидкости маслонаполенного оборудования по степени увеличения полярных составляющих, учитывая то, что трансформаторное масло является неполярной жидкостью, способ чувствителен к полярным продуктам разложения изоляции.The application of the proposed method allows to estimate the residual life of the insulating liquid of oil-filled equipment by the degree of increase in polar components, given that the transformer oil is non-polar liquid, the method is sensitive to polar products of decomposition of insulation.
Существующие ячейки обладают значительным объемом от 300 до 140 мл, в предлагаемом способе необходимый объем испытуемой жидкости не превышает 40 мл. Кроме того, измерительная ячейка может быть встроена непосредственно в маслонаполненное оборудование, что полностью исключит потери жидкости на анализ. Указанный способ контроля состояния электроизоляционной жидкости является неразрушающим и может быть использован в системах непрерывного контроля силовых трансформаторов.Existing cells have a significant volume from 300 to 140 ml, in the proposed method, the required volume of the test liquid does not exceed 40 ml. In addition, the measuring cell can be integrated directly into oil-filled equipment, which completely eliminates the loss of fluid for analysis. The specified method for monitoring the state of the insulating liquid is non-destructive and can be used in continuous monitoring systems of power transformers.
Библиографический списокBibliographic list
1. Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний. ГОСТ 6581-75.1. Liquid insulating materials. Electrical test methods. GOST 6581-75.
2. Корицкий Ю.В. Электротехнические материалы. М., изд.2-е, перераб. и доп., «Энергия», 1968.2. Koritsky Yu.V. Electrical materials. M., ed. 2, rev. and add., "Energy", 1968.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008133445/28A RU2391652C2 (en) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | Diagnosis procedure for electro-insulating fluids on base of high-voltage polarisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008133445/28A RU2391652C2 (en) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | Diagnosis procedure for electro-insulating fluids on base of high-voltage polarisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008133445A RU2008133445A (en) | 2010-02-20 |
| RU2391652C2 true RU2391652C2 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42126782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008133445/28A RU2391652C2 (en) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | Diagnosis procedure for electro-insulating fluids on base of high-voltage polarisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391652C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115754631B (en) * | 2022-11-18 | 2024-04-30 | 西南交通大学 | XLPE cable insulation voltage withstand performance evaluation method based on polarization response conversion factor |
-
2008
- 2008-08-14 RU RU2008133445/28A patent/RU2391652C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний. ГОСТ 6581-75. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008133445A (en) | 2010-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Singh et al. | The influence of service aging on transformer insulating oil parameters | |
| CN106093614B (en) | A kind of method of return voltage initial slope assessment transformer insulation state | |
| Badicu et al. | Assessment of transformer mineral oil condition based on dc and ac conductivity | |
| Thirumurugan et al. | Effects of impurities on surface discharges at synthetic ester/cellulose board | |
| Bandara et al. | Comparative study for understanding the behaviour of natural ester with mineral oil as a transformer insulating liquid | |
| Thakur et al. | Investigation on thermal ageing impact on dielectric properties of natural ester oil | |
| Betie et al. | On the impacts of ageing and moisture on dielectric response of oil impregnated paper insulation systems | |
| Azcarraga et al. | Ferrofluid effect in mineral oil: PDIV, streamer, and breakdown voltage | |
| RU2391652C2 (en) | Diagnosis procedure for electro-insulating fluids on base of high-voltage polarisation | |
| Muhamad et al. | Faults identification of biodegradable oil-filled transformers based on polarization and depolarization current measurement (PDC) method | |
| Li et al. | Analysis of creeping discharges on oil-impregnated pressboard under combined AC and DC voltages | |
| Koch et al. | Diagnostics of oil-paper-insulations using relaxation currents | |
| Liu et al. | Accumulative effect on streamer propagation of lightning impulses on oil/pressboard interface | |
| Yadav et al. | Influence of thermally aged barrier on corona discharge activity in transformer oil under AC voltages | |
| Wada et al. | Method to evaluate the degradation condition of transformer insulating oil-experimental study on the hydrophilic and dissociative properties of degradation products | |
| Osvath et al. | Polarisation spectrum analysis for diagnosis of oil/paper insulation systems | |
| Sangineni et al. | Study of Partial Discharges in Fresh and Oxidative Aged Mineral-Natural Ester Blended Oils | |
| Phalphale et al. | Investigation of transformer oil exposed to the atmosphere | |
| Hassan et al. | Diagnostic of insulation condition of oil impregnated paper insulation systems with return voltage measurements | |
| CN108593714B (en) | Transformer internal moisture measurement system based on dielectric response characteristics of transformer built-in oiled paper insulation sample | |
| Peng et al. | Insulation diagnosis for 220kV oil-immersed current transformer by frequency dielectric spectroscopy | |
| Ariffin et al. | Analysis of cable insulation condition using dielectric spectroscopy and polarization/depolarization current techniques | |
| Yadav et al. | Understanding the dielectric properties of pressboard material thermally aged in dibenzyl disulphide (DBDS) included transformer oil | |
| RU2727079C1 (en) | Device for determination of electric strength | |
| Kuhnke et al. | Investigation of the formation of wax-like substances in silicone and ester fluids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110815 |