国家电网公司变电检测通用管理规定 第60分册 绝缘油界面张力检测细则

国家电网公司变电检测通用管理规定

第60册 绝缘油界面张力检测细则

国家电网公司 二〇一六年十二月

目 录

前 言 .................................................................................................................................................................. II 1 检测条件 ........................................................................................................................................................... 1 1.1 环境要求 ............................................................................................................................................................ 1 1.2 待测样品要求 .................................................................................................................................................... 1 1.3 人员要求 ............................................................................................................................................................ 1 1.4 安全要求 ............................................................................................................................................................ 1 1.5 检测仪器及材料要求 ........................................................................................................................................ 1 2 检测准备 ........................................................................................................................................................... 2 2.1 环境、人员、仪器准备 .................................................................................................................................... 2 2.2 仪器的准备 ........................................................................................................................................................ 2 3 检测方法 ........................................................................................................................................................... 2 3.1 检测原理 ............................................................................................................................................................ 2 3.2 检测步骤 ............................................................................................................................................................ 2 3.3 注意事项 ............................................................................................................................................................ 3 3.4 检测验收 ............................................................................................................................................................ 3 4 检测数据分析和处理 ........................................................................................................................................ 4 5 检测报告 ........................................................................................................................................................... 4 附 录 A （规范性附录） 绝缘油界面张力检测报告 .................................................................................... 5

I

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60册《绝缘油界面张力检测细则》，适用于35kV及以上变电站的变压器、电抗器等充油电气设备。

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：国网青海电力。

本细则主要起草人：郑勇、路自强、周尚虎、陈文强、赵德祥、田生祥、杨放南、王安定。

II

绝缘油界面张力检测细则

1 检测条件 1.1 环境要求

除非另有规定，检测均在当地大气条件下进行，且检测期间，大气环境条件应相对稳定。 a) 取样应在良好的天气下进行。 b) 环境温度不宜低于5℃。 c) 环境相对湿度不大于80%。

d) 界面张力仪应安放在无振动、平稳坚固的实验台上。

e) 界面张力仪放置不受日光直接照射、无大的空气流动、无腐蚀性气体。 1.2 待测样品要求

a) 用洁净、干燥的500mL磨口具塞试剂瓶，从设备下部取样口采样500mL。 b) 油样在运输、保管过程中要注意样品的防尘、防震、避光和干燥等。 1.3 人员要求

试验人员需具备如下基本知识与能力：

a) 熟悉绝缘油界面张力测试技术的基本原理和标准。 b) 了解绝缘油界面张力仪的技术参数和性能。 c) 掌握绝缘油界面张力仪操作方法和影响因素。 d) 了解被测样品取样、运输及保存基本要求。 e) 熟悉电力生产和化学相关安全管理规定。 f) 经过上岗培训并考试合格。 1.4 安全要求

a) b) c) d) e)

执行国家电网公司《电力安全工作规程（变电部分）》相关要求。 现场取样至少由2人进行。

应在良好的天气下进行取样工作。

按照化学药品安全使用规定进行操作，注意防火防毒。 测试仪器确保良好接地。

1.5 检测仪器及材料要求 1.5.1 仪器设备要求

选用全自动绝缘油界面张力仪，技术指标要求如下：

a) 测量范围 ： 2mN/m~100 mN/m。

1

b) 仪器标定：多点等间隔砝码标定。 c) 灵敏度 ： 0.1 mN/m。 d) 分辨率 ： 0.1 mN/m。 e) 铂圆环: 周长为40～60毫米。

f) 试样杯：直径不小于45毫米的玻璃烧杯或圆柱形器皿。 1.5.2 试剂与材料要求

a) 石油醚（分析纯）、丁酮（分析纯）、铬酸洗液。 b) 蒸馏水或去离子水。 c) 酒精灯、漏斗。

d) 中速滤纸：直径为150mm。 2 检测准备

2.1 环境、人员、仪器准备

检查环境、人员、仪器满足检测要求，在无尘室进行。 2.2 仪器的准备

a) 按照制造厂规定方法，用砝码校正界面张力仪，调节张力仪的零点。 b) 使圆环每一部分都在同一平面上。

c) 所有玻璃器皿依次用石油醚、丁酮、蒸馏水清洗干净，再用热的铬酸洗液浸洗，以除去油污，

最后用水及蒸馏水冲洗干净。如果试样杯不立即使用，应将试样杯倒放于一块清洁布上沥干。 d) 先在石油醚中清洗铂丝圆环，接着用丁酮漂洗，然后在酒精灯的氧化焰中加热，使铂丝圆环发

红。

3 检测方法 3.1 检测原理

用一个水平的铂丝测量环从水油界面将铂丝圆环向上拉，通过测量拉脱铂丝圆环所需力的方式来实现绝缘油界面张力测量。把所测得力乘一个与所用的力、油和水的密度以及圆环和铂丝直径有关的校正系数，计算出绝缘油界面张力。 3.2 检测步骤

a) 如果样品中悬浮物较多，用直径为150毫米的中速滤纸过滤试样，每过滤约25毫升试样后应更换一次滤纸。

b) 测定试样在25℃的密度，准确至0.001克/毫升。

c) 按仪器操作说明书，启动仪器，把50～75毫升25±1℃的蒸馏水倒入清洗过的试样杯中，将试

样杯放到界面张力仪的试样座上，把清洗过的圆环悬挂在界面张力仪上。升高可调节的试样座，使圆环浸入试样杯中心处的水中，目测至水下深度不超过6毫米为止。

d) 慢慢降低试样座，增加圆环系统的扭矩，以保持扭力臂在零点位置，当附着在环上的水膜接近

2

破裂点时，应慢慢地进行调节，以保证水膜破裂时扭力臂仍在零点位置。当圆环拉脱时读出刻度数值，使用水和空气密度差(ρ0一ρ1) = 0.997克/毫升这个值计算水的表面张力，计算结果应为 71～72毫牛顿/米。如果低于这个计算值，可能是由于界面张力仪调节不当或容器不净所致，应重新调节界面张力仪，清洗圆环和用热的铬酸洗液浸洗试样杯，然后重新测定。若测得结果仍较低，就要进一步提纯蒸馏水(例如:用碱性高锰酸钾溶液将蒸馏水重新蒸馏)。

e) 用蒸馏水测得准确结果后，将界面张力仪的刻度盘指针调回零点，升高可调节的试样座，使圆

环浸入蒸馏水中的5毫米深度，在蒸馏水上慢慢倒入已调至25±1℃过滤后试样至约10毫米高 度，注意不要使圆环触及油一水界面。

f) 让油一水界面保持30±1 秒，然后慢慢降低试样座，增加圆环系统的扭矩，以保持扭力臂在零

点。当附着在圆环上水膜接近破裂点时，扭力臂仍在零点上。上述这些操作，即圆环从界面提出来的时间应尽可能地接近30秒。当接近破裂点时，应很缓慢地调节界面张力仪，因为液膜破裂通常是缓慢的，如果调节太快则可能产生滞后现象使结果偏高。从试样倒入试样杯，至油膜破裂全部操作时间大约60秒钟。记下圆环从界面拉脱时的刻度盘读数。 g) 结果计算：

试样的界面张力σ(mN/m)按σ=MF公式计算； F=0.7250＋

?P； P=0.04534－2ρ0?ρ1）rr(0.03678M1.678rwr

r 式中：M---膜破裂时刻度盘读数，mN/m；

F---系数；

ρ0---水在25℃时的密度，g/mL； ρ1---试样在25℃时的密度，g/mL； P----常数；

rw---铂丝的半径，mm； rr---铂丝环的半径，mm。 h) 精密度要求：

重复性：同一操作者重复测定的2个结果之差，不应该超过平均值的2%。 再现性：2个实验室对同一样品的测定结果之差，不应该超过平均值的5%。 i) 试验结果：

取重复测定2个结果的算术平均值，作为试样的界面张力值。 3.3 注意事项

a) 试验前应将铂环和试验杯按要求清洗干净。

b) 在测量水的表面张力时，应保证铂环侵入水中不少于5mm深，在进行油—水界面张力测量时，

加在水面上的油样不小于10mm的厚度。

c) 为防止试验中存在杂质对试验造成影响，试样应按规定预先进行过滤，试验用水采用去离子水

或纯净蒸馏水。

d) 试验室无恒温条件，可在（25±5）℃范围内进行试验，但是仲裁试验仍应以25℃为准。 e) 仪器安放在平稳固定的台面上，不宜随意挪动。 3.4 检测验收

a) 检查检测数据与检测记录是否完整、正确。

3

b) 恢复检测仪器设备到检测前状态。 4 检测数据分析和处理

a) 运行油不低于19 mN/m，则认为试验合格。

b) 界面张力低于标准值时，应进行再生处理或更换新油。

5 检测报告

检测结束后，应在15个工作日内将检测报告整理完毕并录入PMS系统，报告格式见附录A。

4

附 录 A （规范性附录） 绝缘油界面张力检测报告

A.1 绝缘油界面张力检测报告

表A.1 绝缘油界面张力检测报告

一、基本信息 变电站 检测性质 报告日期 检测天气 二、样品信息 设备名称 设备信息 容量（MVA） 出厂序号 冷却方式 取样条件 三、检测数据 相别 界面张力（mN/m） 仪器型号 结论 备注 取样原因 型号 油重（t） 出厂年月 调压方式 油温（℃） 电压等级（kV） 油种 投运日期 油保护方式 负荷（MVA） 委托单位 检测日期 编写人员 环境温度（℃） 检测单位 检测人员 审核人 环境相对湿度（%） 取样时间 检测地点 批准人 气压（kPa）

5