国家电网公司变电检测通用管理规定 第31分册 纸绝缘聚合度测量细则

国家电网公司变电检测通用管理规定

第31分册 纸绝缘聚合度测量细则

国家电网公司 二〇一六年十二月

目 录

前 言 .................................................................................................................................................................. II 1 试验条件 ........................................................................................................................................................... 1 1.1 环境要求 ............................................................................................................................................................ 1 1.2 待测设备要求 .................................................................................................................................................... 1 1.3 人员要求 ............................................................................................................................................................ 1 1.4 安全要求 ............................................................................................................................................................ 1 1.5 仪器要求 ............................................................................................................................................................ 1 2 试验准备 ........................................................................................................................................................... 2 3 试验方法 ........................................................................................................................................................... 2 3.1 试验原理 ............................................................................................................................................................ 2 3.2 试验步骤 ............................................................................................................................................................ 2 3.3 试验验收 ............................................................................................................................................................ 3 4 试验数据分析与处理 ........................................................................................................................................ 3 5 试验原始数据和报告 ........................................................................................................................................ 4 附 录 A （规范性附录） 纸绝缘聚合度试验报告 ........................................................................................ 5

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前 言

为进一步提升公司变电运检管理水平，实现变电管理全公司、全过程、全方位标准化，国网运检部组织26家省公司及中国电科院全面总结公司系统多年来变电设备运维检修管理经验，对现行各项管理规定进行提炼、整合、优化和标准化，以各环节工作和专业分工为对象，编制了国家电网公司变电验收、运维、检测、评价、检修管理通用细则和反事故措施（以下简称“五通一措”）。经反复征求意见，于2017年1月正式发布，用于替代国网总部及省、市公司原有相关变电运检管理规定，适用于公司系统各级单位。

本细则是依据《国家电网公司变电检测通用管理规定》编制的第31分册《纸绝缘聚合度测量细则》，适用于35kV及以上变电站的油浸式变压器。

本细则由国家电网公司运维检修部负责归口管理和解释。 本细则起草单位：国网四川电力。

本细则主要起草人：王红梅、雷汉坤、王方强、冯运、金钟、张垚、周陆壹、陈安明、雷环宇。

II

纸绝缘聚合度测量细则

1 试验条件 1.1 环境要求

a) 环境温度不宜低于5°C。

b) 环境相对湿度不宜大于80%。 c) 取样应在良好的天气下进行。 1.2 待测设备要求

a) 待测设备处于大修吊罩状态。 1.3 人员要求

试验人员需具备如下基本知识与能力：

a) 接受过纸绝缘聚合度测量培训，熟悉纸绝缘聚合度测量试验的基本原理，掌握纸绝缘聚合度测

量试验的操作方法。

b) 具有一定的现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的相关安全管理规定。 c) 能正确完成纸绝缘聚合度实验室试验及数据处理。 d) 熟悉纸绝缘聚合度的判断标准及处理办法。

1.4 安全要求

a) 应严格执行国家电网公司《电力安全工作规程（变电部分）》的相关要求。 b) 现场取样严格执行保证安全的组织措施和技术措施。

c) 大修吊罩时进入变压器内取样时，防止手套、扳手等异物掉落，不能污染变压器内部。 d) 取样工作不得少于两人，工作负责人应由有经验的人员担任，开始取样前，工作负责人应向全

体工作人员详细布置工作中的安全注意事项，交待邻近间隔的带电部位，以及其他安全注意事项。

e) 取样现场应装设遮栏或围栏，遮栏或围栏与带电运行设备高压部分应有足够的安全距离，悬挂

“止步，高压危险！”的标示牌，并派人看守。 f)

应确保操作人员及试验仪器与电力设备的带电部分保持足够的安全距离。 明异常原因。

1.5 仪器要求

纸绝缘聚合度测量用的仪器通常有溶解试样用仪器、检测用仪器、称量仪器、烘箱等。 1.5.1 溶解试样用仪器

a) 溶解瓶：要求当装满40mL绝缘纸铜乙二胺溶液时，还可将残留空气排出。可使用(45～50) mL

1

g) 取样现场出现明显异常情况时（如异音、电压波动、系统接地等），应立即停止取样工作，查

塑料瓶和密封用橡皮塞。

b) 振荡装置：振荡频率为200～300次/分钟，振荡幅度为20mm。 c) 玻璃球，直径6mm左右。 d) 5mm×5mm×5mm紫铜。 e) 抽提器。 1.5.2 检测用仪器

a) 毛细管粘度计，其常数C（单位mm2／s2）应满足0.010≤C≤0.013。 b) 一个有玻璃遮挡的可将粘度管浸没的恒温浴，可以保持温度在293K±0.1K。 c) 精确度为±0.1s的计时器或秒表。 1.5.3 称量仪器

可称量20g±0.0001g的分析天平。 1.5.4 烘箱 2 试验准备

a) 配备与工作情况相符的上次试验报告、标准作业卡、取样工具等。 b) 检查环境、人员、仪器、设备满足试验条件。 c) 按相关安全生产管理规定办理工作许可手续。

d) 试验试剂准备：无水乙醇，氯仿，铜乙二胺，均为分析纯；实验室用二级水。 e) 玻璃仪器清洗干净后烘干备用，溶解瓶清洗干净后吹干备用。 3 试验方法 3.1 试验原理

根据马丁(Martin)的经验公式(k=0.14)计算比粘度ηs<1时，ηs函数的（η）·C乘积为0.01～0.78。在这样低的浓度条件下，可以忽略切变速度的影响。在同一粘度计中可以测定溶液和稀溶剂的流出时间。由测量绝缘纸在铜乙二胺溶液的粘度和铜乙二胺稀溶剂的粘度，计算比粘度，并由此推导出溶液的特性粘度，从而计算出聚合度DPv。 3.2 试验步骤

a) 绝缘纸取样，取样部位可包括线圈上下部位的垫块、绝缘纸板、引线纸绝缘、散落在油箱内的

纸片等。各不同部位的取样量应大于2g。

b) 采用索氏抽提器，用无水乙醇抽提绝缘纸试样，必要时用氯仿使纸脱脂。抽提后试样在室温下

让溶剂挥发。将试样浸泡在蒸馏水中2h后，用尖镊子和刀片把润湿绝缘纸刮成薄膜，并撕裂成细微纤维状。试样在一定湿度环境中平衡干燥。

c) 取一定量的风干绝缘纸试样称重（精确至0.lmg）。当DPv在100—300之间时，称0.125g；当DPv

在300—700之间时，称0.050g；当DPv在700—1500之间时，称0.025g。

d) 在塑料溶解瓶中加入已称量的绝缘纸试样、铜块和玻璃球，加入20mL蒸馏水，放置0.5h，让

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水完全浸透试样。用振荡器搅动溶解瓶，使所有试样润湿，并变成均匀纤维纸浆。加入20mL，1mol/L的铜乙二胺溶液。立即排除溶解瓶内残留空气，塞紧橡皮塞。用振荡器搅动溶解瓶，使绝缘纸试样溶解。溶解时间以1.5h—2h为宜。将恒温水浴温度调整到20°C±0.1°C，将稀溶剂瓶和试样溶解瓶浸入恒温水浴中，静置1h。

e) 将稀溶剂抽吸到毛细管粘度计的上刻度线上，测量上下刻度线之间的流出时间。连续测量三次。

最大和最小的流出时间差不应超过0.5s。用试验溶液冲洗粘度计，按测定稀溶剂所述方法，测定试验溶液的流出时间。 f)

在事先干燥并称量过的密闭称量瓶中称取一定湿度环境中平衡的纸样约2g（精确到1mg）。称量后，打开称量瓶，把带有试样的瓶子和盖子一起放在烘箱中，在105°C±2°C下加热足够的时间。试样加热至恒重。干燥后，盖上盖子并放在干燥器中冷却45min左右。冷却后，迅速打开和合上盖子使称量瓶内外气压迅速地达到平衡。称量带有试样的称量瓶。 g) 记录数据，根据公式计算纸绝缘聚合度。 3.3 试验验收

纸绝缘聚合度检测结果必须满足下列两个条件才能认为结果符合要求。若有一个不满足，必须重新

进行试验：

a) 两个DPv相差不应超过其平均值的2.5%。

b) 粘度测量后，用3号耐酸过滤漏斗过滤溶液。用稀盐酸洗涤过滤器和沉淀物，然后用蒸馏水洗，

经过110℃左右烘箱干燥后，在干燥器中冷却并称量，不溶残渣应当少于试样原始重量的5%。

4 试验数据分析与处理

a) 纸样的含水量按下式计算：

H式中： H-含水量；

MM0 M0M-测定含水量用的试样干燥前的质量，g； Mo—干燥后试样的质量，g。

b) 溶液中干燥纸的浓度C（g/100mL）按下式计算：

Cc) 比粘度ηs按下式计算：

100M

40(1H)s式中：

t0一溶剂平均流出时间，s； ts一溶液平均流出时间，s。

tst0 t0d) 特性粘度（η）根据Marting公式由比粘度ηs和干纸浓度C（g/100mL）计算得出。表1列出作为ηs

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函数的（η）·C乘积值，该表中，取k=0.14，此值是在所述的操作条件下试验确定的。根据比粘度ηs从表中查出对应的（η）·C 乘积值，再除以测得的干纸浓度C（g/100mL），得到特性粘度值（η）。

表1 按照Marting公式（k=0.14）计算的作为ηs函数的（η）·C乘积值

（η）·C ηs 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.00 0.097 0.188 0.275 0.357 0.435 0.509 0.581 0.649 0.715 0.778 0.01 0.010 0.106 0.137 0.283 0.365 0.442 0.516 0.588 0.656 0.721 0.02 0.020 0.116 0.206 0.291 0.372 0.450 0.524 0.594 0.662 0.728 0.03 0.030 0.125 0.215 0.300 0.380 0.457 0.531 0.601 0.669 0.734 0.04 0.039 0.134 0.223 0.308 0.388 0.465 0.538 0.608 0.676 0.740 0.05 0.049 0.143 0.232 0.316 0.396 0.472 0.545 0.615 0.682 0.747 0.06 0.059 0.152 0.241 0.324 0.404 0.480 0.552 0.622 0.689 0.753 0.07 0.068 0.161 0.249 0.332 0.412 0.487 0.559 0.629 0.695 0.759 0.08 0.078 0.170 0.258 0.340 0.419 0.495 0.566 0.636 0.702 0.766 0.09 0.087 0.179 0.266 0.349 0.427 0.502 0.574 0.642 0.708 0.772

e) 聚合度DPv按下列公式计算

DPV 式中：K= 7.5×l0-3；(η)为特性粘度。

f)

() K纸绝缘聚合度的判断标准。新变压器纸绝缘的聚合度大多在1000左右。试验表明，纸的抗张强度等随聚合度下降而逐渐下降。聚合度降到250时，抗张强度出现突降．说明纸深度老化；聚合度约为150时，绝缘纸完全丧失机械强度。建议当变压器中采集的纸或纸板样品的聚合度降低到250时，应当考虑该变压器退出运行。具体判据见表2

表2 变压器纸绝缘聚合度判据 样品聚合度DPv 诊断意见 >500 良好 500～250 可以运行 ≤250 退出运行

5 试验原始数据和报告

试验工作完成后，应在15个工作日内完成试验报告整理并录入PMS系统，报告格式见附录A。

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附 录 A （规范性附录） 纸绝缘聚合度试验报告

A.1 纸绝缘聚合度试验报告

表A.1 纸绝缘聚合度试验报告

一、基本信息 变电站 试验性质 报告日期 试验天气 二、设备铭牌 生产厂家 设备型号 三、检测数据 测量聚合度结果（DPv） 判断标准 样品聚合度（DPv） 诊断意见 检测仪器 结论 备注 >500 良好 500～250 可以运行 250～150 注意（根据情况作决定） <150 退出运行 出厂日期 额定电压(kV) 出厂编号 额定电流(A) 委托单位 试验日期 编写人 环境温度（℃） 试验单位 试验人员 审核人 环境相对湿度（%） 运行编号 试验地点 批准人 取样人员

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