一、產(chǎn)品概述

全自動變壓器油介損電阻率性能測定儀 GDAT?C1 是面向電力行業(yè)液體絕緣介質(zhì)開發(fā)的一體化檢測設(shè)備，主要用于變壓器絕緣油、高壓電纜絕緣油以及其他各類液體絕緣材料介質(zhì)損耗因數(shù)、相對電容率、直流體積電阻率的試驗室檢測分析，廣泛應(yīng)用于電力檢修運維單位、電力科學研究院、第三方電氣檢測機構(gòu)、變壓器生產(chǎn)制造企業(yè)、高校電氣相關(guān)科研實驗室等場景，完成新絕緣油入廠驗收、在役運行絕緣油周期性狀態(tài)監(jiān)督、油品再生處理效果評估、絕緣油配方研發(fā)等相關(guān)測試工作。

在高壓輸變電系統(tǒng)當中，變壓器、高壓互感器、充油電纜這類核心電氣設(shè)備大量使用絕緣油，絕緣油既承擔設(shè)備內(nèi)部繞組、鐵芯的散熱冷卻作用，同時也作為液體絕緣介質(zhì)實現(xiàn)電氣隔離。絕緣油在長期運行過程當中，會受到溫度、氧氣、水分、電弧、機械雜質(zhì)多重因素影響，逐步發(fā)生氧化老化，生成極性有機酸、膠質(zhì)等老化產(chǎn)物，外界水汽、導電顆粒也會侵入油樣內(nèi)部，直接改變絕緣油介電性能參數(shù)。介質(zhì)損耗因數(shù)、直流體積電阻率是評價絕緣油品質(zhì)的關(guān)鍵指標，介質(zhì)損耗因數(shù)反映交變電場條件下絕緣油內(nèi)部能量損耗水平，油樣受潮、氧化污染之后，介質(zhì)損耗因數(shù)數(shù)值上升，運行過程產(chǎn)生額外熱量，進一步加速油紙絕緣系統(tǒng)老化；直流體積電阻率表征直流電場下絕緣油抑制離子遷移導電的能力，油中極性雜質(zhì)含量升高，電阻率數(shù)值會出現(xiàn)明顯下降。這兩項指標可以較早發(fā)現(xiàn)油樣劣化趨勢，在擊穿電壓出現(xiàn)明顯變化之前捕捉油品早期故障隱患，是電力設(shè)備油質(zhì)監(jiān)督體系當中的檢測項目。

傳統(tǒng)分體式檢測方案，介損測量、電阻率測量需要使用儀器，油樣需要在不同設(shè)備之間轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移過程容易引入外界水汽、雜質(zhì)，帶來樣品污染，造成測試數(shù)據(jù)失真。GDAT?C1 采用整機一體化集成架構(gòu)，將介損三電極油杯單元、溫控模塊、溫度傳感組件、介損測試電橋、交流試驗電源、SF?充氣標準電容器、高阻測量單元、直流高壓源全部整合到同一臺設(shè)備內(nèi)部，同一份油樣裝入油杯之后，設(shè)備可以依次完成升溫控溫、介質(zhì)損耗因數(shù)、電容量、相對電容率、直流電阻率整套項目測量，不需要把油樣取出轉(zhuǎn)移，降低樣品二次污染帶來的測試誤差。

儀器搭載 5.7 寸 TFT 純彩液晶觸控顯示屏，采用全中文操作菜單，整套測量流程實現(xiàn)智能化自動運行，操作人員完成油樣加注、設(shè)置目標溫度與試驗電壓參數(shù)之后，設(shè)備自動執(zhí)行加熱升溫、恒溫穩(wěn)定、交流介損測試、直流電阻率測試，完成之后自動存儲測試數(shù)據(jù)，支持現(xiàn)場打印輸出試驗報告。整機以 RAM9 硬件平臺作為運算核心，數(shù)字信號處理架構(gòu)完成信號采集運算，降低人為操作帶來的誤差，不需要操作人員具備深厚介電測量專業(yè)背景，經(jīng)過簡單培訓就可以開展常規(guī)試驗工作。儀器遵循 GB/T5654?2007《液體絕緣材料 相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量》國家標準進行設(shè)計制造，測試流程、電極結(jié)構(gòu)、試驗條件匹配國標規(guī)范，檢測得到的數(shù)據(jù)可以用于編制正式檢測報告，設(shè)備可以送至計量機構(gòu)開展量值溯源校準，滿足試驗室質(zhì)量管控體系。

除變壓器絕緣油之外，儀器也可以對其他單相液態(tài)絕緣介質(zhì)開展檢測，包含電容器絕緣油、互感器充油介質(zhì)、各類合成絕緣液體，既可以用于全新未使用油品的參考比對試驗，也能夠?qū)σ呀?jīng)投入電氣設(shè)備內(nèi)部運行的油樣開展取樣檢測，為電力設(shè)備狀態(tài)檢修、油品過濾再生、油品更換決策提供試驗數(shù)據(jù)支撐。

二、儀器測試工作原理

全自動變壓器油介損電阻率性能測定儀 GDAT?C1 集成交流介質(zhì)損耗測試回路、直流電阻率測試回路、溫控加熱單元三大模塊，整套測試流程按照 GB/T5654?2007 標準規(guī)定試驗方法執(zhí)行，三電極油杯作為樣品承載核心部件，分別完成交流條件下介電參數(shù)測量，以及直流電場下體積電阻率測量工作。

油杯采用國標規(guī)定三電極結(jié)構(gòu)，電極極間間距 2mm，包含高壓電極、測量電極、保護電極。保護電極可以旁路油杯內(nèi)壁表面雜散泄漏電流，阻止杯壁表面漏電流流入測量采集回路，消除雜散電容、表面泄漏對介質(zhì)損耗因數(shù)、電容量測量結(jié)果帶來的干擾，保障液態(tài)介質(zhì)測試數(shù)據(jù)的可靠性，三電極體系也是液體絕緣材料介電測試的基礎(chǔ)硬件前提。

交流介質(zhì)損耗因數(shù)、電容量、相對電容率測量環(huán)節(jié)，儀器內(nèi)部交流試驗電源輸出標準 50Hz 交流試驗電壓，同時施加到內(nèi)置 SF?充氣三極式標準電容器與油杯高壓電極兩端。SF?充氣標準電容器，電容元件密閉在六氟化硫氣體環(huán)境當中，環(huán)境溫度變化、環(huán)境濕度波動，不會對標準電容自身電容量、介質(zhì)損耗數(shù)值造成明顯影響，作為測量比對基準，保障儀器長期使用條件下的測量準確度。測量電路同步采集標準電容支路以及被測油樣支路電壓電流信號，經(jīng)過 PGA 信號調(diào)理、AD 數(shù)字化采樣之后送入主處理單元，通過數(shù)字濾波、傅里葉運算，計算得到油樣電容量、介質(zhì)損耗因數(shù)；結(jié)合空油杯校準得到的電極常數(shù)，換算輸出絕緣油相對電容率。

儀器交流電源采用 AC?DC?AC 變換架構(gòu)，不是直接取用電網(wǎng)市電作為試驗電壓來源。電網(wǎng)現(xiàn)場有時候會出現(xiàn)電壓波動、頻率偏移，部分野外檢修現(xiàn)場使用發(fā)電機供電，市電品質(zhì)不穩(wěn)定會直接干擾介損電橋測量精度；AC?DC?AC 變換先把交流市電轉(zhuǎn)換直流，再重新逆變輸出穩(wěn)定 50Hz 正弦交流試驗電壓，隔離外部電網(wǎng)電壓、頻率波動的干擾，即發(fā)電機供電工況，儀器也可以穩(wěn)定開展介損測試工作抖音百科。

溫控系統(tǒng)采用中頻感應(yīng)非接觸加熱模式，加熱體和油杯之間不存在直接物理接觸，依靠電磁感應(yīng)實現(xiàn)熱量傳遞，配合 PID 閉環(huán)控溫算法。低溫階段提升加熱功率，縮短升溫時長；溫度接近設(shè)定目標溫度之后，自動降低輸出功率，做精細調(diào)節(jié)，油杯內(nèi)部溫度傳感器實時采集油樣實際溫度，形成閉環(huán)反饋控制，實現(xiàn)油樣溫度均勻穩(wěn)定，規(guī)避傳統(tǒng)電阻接觸加熱局部過熱、溫度梯度大的缺陷。加熱回路還配置獨立限溫繼電器，作為硬件安全保護，當油杯內(nèi)部溫度超過 120℃，繼電器動作切斷加熱輸出，規(guī)避溫度異常升高帶來的設(shè)備、樣品安全風險。

直流體積電阻率測試環(huán)節(jié)，儀器內(nèi)部直流高壓源輸出設(shè)定直流試驗電壓施加油杯高壓電極，絕緣油介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生微弱直流泄漏電流，保護電極依舊旁路表面泄漏，只有穿過油樣本體的體積電流流入高阻計測量單元。高阻單元對 pA 級微弱電流信號放大采集，結(jié)合施加直流電壓數(shù)值、油杯電極幾何常數(shù)，計算輸出絕緣油直流體積電阻率。按照國標試驗規(guī)范，完成交流介損測試之后，需要將電極短接放電，釋放介質(zhì)內(nèi)部極化電荷之后，再啟動直流電阻率測量，儀器內(nèi)部程序會自動執(zhí)行放電步驟，消除交流測試之后介質(zhì)殘余極化電荷，避免極化電荷干擾直流電阻率讀數(shù)。

儀器具備空電極杯校準功能，在加注油樣之前，可以對干燥潔凈的空油杯開展測試，測量空杯電容量與介質(zhì)損耗因數(shù)，記錄油杯裝配、清洗狀態(tài)，校準參數(shù)自動保存，后續(xù)測試油樣的時候，儀器調(diào)用空杯校準數(shù)據(jù)參與運算，修正電極常數(shù)，以此提升相對電容率、直流電阻率計算準確度。通過空杯校準，操作人員可以判斷油杯清洗是否達標、電極裝配是否到位，如果空杯測試得到介質(zhì)損耗數(shù)值偏大，就說明油杯內(nèi)壁存在殘留油污、雜質(zhì)，需要重新清洗處理，從源頭上避免因為油杯潔凈度不足造成油樣測試失效。

整機配置多重安全保護邏輯，實時監(jiān)測高壓回路電壓、電流狀態(tài)，一旦檢測過壓、過流、高壓短路故障，會迅速切斷高壓輸出，屏幕彈出告警提示信息；溫度傳感器出現(xiàn)斷線、失效故障，儀器同樣觸發(fā)告警，提醒操作人員排查溫控組件。儀器搭載實時時鐘芯片，每一組測試數(shù)據(jù)同步記錄測試日期、時間，數(shù)據(jù)存儲、屏幕顯示、打印報告都會附帶時間戳，保障試驗記錄可追溯。整機操作全部依托觸控彩色液晶屏幕完成，中文菜單指引，試驗人員設(shè)置目標溫度、交流電壓、直流電壓參數(shù)，啟動自動測試，儀器依次完成升溫恒溫、交流介損測試、放電、直流電阻率測試，全部項目結(jié)束自動保存數(shù)據(jù)，按需完成打印輸出。

三、主要性能參數(shù)

電源電壓: AC 220V±10% 電源頻率: 50Hz/60Hz ±1% 測量范圍：電容量 5pF~200pF 相對電容率 1.000~30.000 介質(zhì)損耗因數(shù) 0.00001~100 直流電阻率 2.5 MΩ?m~20 TΩ?m

測量精度: 電容量 ±(1% 讀數(shù) + 0.5pF) 相對電容率 ±1% 讀數(shù) 介質(zhì)損耗因數(shù) ±(1% 讀數(shù) + 0.0001) 直流電阻率 ±10% 讀數(shù)

分辨率：電容量 0.01pF 相對電容率 0.001 介質(zhì)損耗因數(shù) 0.00001

測溫范圍: 0~120℃ 溫度測量誤差: ±0.5℃

交流實驗電壓: 200~2200V 連續(xù)可調(diào)，頻率 50Hz 直流試驗電壓: 0~500V 連續(xù)可調(diào)

功耗: 100W 外型尺寸: 450mm× 410mm×320mm 總重量: 25Kg

使用條件 環(huán)境溫度: 0℃~40℃ 相對濕度: <75%

油杯采用符合國標 GB/T5654?2007 的三電極式結(jié)構(gòu)，極間間距 2mm, 可消除雜散電容及泄漏對介損測試結(jié)果的影響。 儀器采用中頻感應(yīng)加熱，PID 控溫算法。該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點，使溫度嚴格控制在預(yù)設(shè)溫度誤差范圍以內(nèi)。 內(nèi)部標準電容器為 SF?充氣三點極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，使儀器精度在長時間使用后仍然得到保證。 交流試驗電源采用 AC?DC?AC 轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動對介損測試準確性影響，即便是發(fā)電機發(fā)電，該儀器也能正確運行。 保護功能。當有過壓、過流、高壓短路時，儀器能迅速切斷高壓，并發(fā)出警告信息。當溫度傳感器失效或沒有連接時，發(fā)出警告信息。 在中頻感應(yīng)加熱爐內(nèi)設(shè)有限溫繼電器，當溫度超過 120 度時，繼電器釋放，加熱停止。 試驗參數(shù)設(shè)置方便。溫度設(shè)置范圍 0~120℃, 交流電壓設(shè)置范圍 200~2200V, 直流電壓設(shè)置范圍 0~500V。 采用大屏幕 TFT 純彩液晶觸控顯示器，顯示清晰。只需簡單設(shè)置，儀器即可自動進行測試。并自動存儲和打印測試結(jié)果。 自帶實時時鐘，測試日期、時間可隨測試結(jié)果保存、顯示、打印。 空電極杯校準功能。測量空電極杯的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)，以判斷空電極杯的清洗和裝配狀況。校準數(shù)據(jù)自動保存，以利于相對電容率和直流電阻率的精確計算。 儀器以 RAM9 平臺為核心，測試精度高、速度快。

四、儀器核心功能特點

1、一體化集成設(shè)計，減少油樣轉(zhuǎn)移污染風險 設(shè)備將溫控加熱、三電極油杯、交流介損測量、直流電阻率測量全部集成同一臺主機。油樣只需要一次加注進油杯，就完成全部電氣參數(shù)檢測，不需要將油樣取出更換測試設(shè)備，規(guī)避多次轉(zhuǎn)移油樣過程當中，空氣中水汽、灰塵、操作人員手上雜質(zhì)混入油樣，降低樣品污染帶來測試偏差，對于運行油取樣檢測場景，樣品保存狀態(tài)有限，一體化檢測方式可以簡化試驗流程。

2、國標三電極油杯，搭配空杯校準功能 油杯嚴格按照 GB/T5654?2007 標準，采用間距 2mm 三電極結(jié)構(gòu)，保護電極抑制杯壁雜散泄漏電流。儀器支持空油杯校準操作，加注油樣之前，測試干燥空杯電容量與介質(zhì)損耗，操作人員以此核查油杯清洗效果與電極裝配狀態(tài)，校準參數(shù)自動保存用于后續(xù)計算。如果空杯介損讀數(shù)偏大，代表油杯清洗不到位，需要重新清洗烘干，從試驗源頭控制系統(tǒng)誤差，提升檢測數(shù)據(jù)復現(xiàn)性。

3、中頻感應(yīng)非接觸加熱，PID 閉環(huán)控溫 采用中頻感應(yīng)加熱，加熱部件與油杯無物理接觸，熱量依靠電磁感應(yīng)傳遞給油杯，油樣受熱更加均勻，不會出現(xiàn)局部過熱。PID 閉環(huán)溫控算法，結(jié)合油杯內(nèi)置溫度傳感器實時反饋溫度，實現(xiàn)溫度精準控制；硬件層面增加 120℃限溫繼電器雙重防護，出現(xiàn)溫控異常直接切斷加熱輸出，規(guī)避油樣過熱，保障試驗操作安全。溫度設(shè)置區(qū)間覆蓋 0?120℃，絕緣油常規(guī)檢測常用 90℃試驗溫度，儀器可以穩(wěn)定維持目標試驗溫度。

4、SF?充氣標準電容作為測量基準 內(nèi)部比對基準采用 SF?充氣三點極式標準電容器，電容元件密封于六氟化硫絕緣氣體內(nèi)部，環(huán)境溫度、環(huán)境濕度發(fā)生改變，標準電容自身的電容量、介質(zhì)損耗參數(shù)不會隨之漂移。儀器長期反復使用之后，測量基準依舊可以維持穩(wěn)定，減少設(shè)備定期調(diào)試工作量，有利于維持整機測量性能。

5、逆變式交流試驗電源，適應(yīng)復雜供電工況 交流試驗電壓采用 AC?DC?AC 變換方案，不直接引用電網(wǎng)原始波形，先整流為直流再逆變輸出純凈 50Hz 正弦交流高壓。當實驗室市電電壓波動，或者現(xiàn)場檢修使用發(fā)電機供電，供電波形畸變、頻率偏移，不會對介質(zhì)損耗因數(shù)測量帶來明顯干擾，拓展儀器的使用場景，既可以在固定試驗室使用，也可以用于條件有限的現(xiàn)場試驗室。

6、多層次故障告警與高壓安全防護 整機軟硬件雙重安全防護，高壓回路實時監(jiān)測電壓電流，出現(xiàn)過壓、過流、高壓短路故障，儀器會快速切斷高壓輸出，屏幕輸出告警提示；溫度傳感器斷線、失效同樣觸發(fā)告警提醒。中頻感應(yīng)加熱回路設(shè)置硬件限溫繼電器，溫度超過閾值直接切斷加熱回路。整套防護體系，既保護儀器內(nèi)部電子元器件，也規(guī)避試驗人員接觸高壓帶來的安全風險。

7、參數(shù)設(shè)置靈活，電壓溫度可調(diào)范圍廣 溫度可在 0?120℃區(qū)間自由設(shè)置；交流試驗電壓 200?2200V 連續(xù)可調(diào)；直流試驗電壓 0?500V 連續(xù)可調(diào)?？梢云ヅ鋰鴺瞬煌囼灄l件，也可以滿足科研場景，改變電壓、溫度條件做對比試驗，研究溫度、電場強度對絕緣油介電性能的影響。常規(guī)電力監(jiān)督檢測，直接選用標準規(guī)定電壓溫度參數(shù)，研發(fā)場景可自定義多組試驗條件。

8、觸控彩色液晶操作，數(shù)據(jù)存儲打印帶時間戳 5.7 寸 TFT 彩色觸控顯示屏，中文菜單交互，操作邏輯簡潔直觀。完成參數(shù)設(shè)置之后一鍵啟動全自動測試，自動完成升溫、恒溫、交流測試、放電、直流測試整套流程。內(nèi)置實時時鐘，每一條測試記錄同步保存測試日期、時間；測試結(jié)果可以本地存儲，儀器自帶打印輸出功能，現(xiàn)場輸出紙質(zhì)試驗記錄，滿足試驗室原始記錄留存的管理要求。

9、RAM9 硬件運算平臺，數(shù)字化信號處理 整機以 RAM9 硬件平臺為核心，全部測量流程采用全數(shù)字化信號采集運算，減少模擬電路帶來的零點漂移，提升信號采集處理能力，縮短單次整套試驗周期，適合大批量油樣檢測的工作場景。

五、完整試驗操作流程說明

5.1 油杯清洗烘干與空杯校準

油杯潔凈程度對絕緣油測試結(jié)果影響十分突出，殘留舊油、油污、清洗劑殘留，都會直接改變新油樣介質(zhì)損耗因數(shù)和電阻率數(shù)值。首先需要拆解三電極油杯組件，使用合格的清洗劑清洗油杯腔體、各個電極零件；清洗完成之后放入烘箱充分烘干，去除內(nèi)部溶劑和水汽，取出之后放置干燥器內(nèi)部冷卻至室溫，避免空氣中水汽凝結(jié)吸附在電極表面。

把烘干冷卻完成的油杯組件正確裝配到位，安裝到儀器內(nèi)部工位，確認溫度傳感器接觸到位。在不注入絕緣油樣的狀態(tài)下，在儀器操作菜單調(diào)用空電極杯校準程序，啟動空杯測試。儀器測量干燥空杯電容量與介質(zhì)損耗因數(shù)，操作人員讀取空杯測試結(jié)果，若空杯介質(zhì)損耗因數(shù)處于合理區(qū)間，代表油杯清洗裝配合格，校準數(shù)據(jù)自動保存；如果空杯介損數(shù)值偏高，說明清洗工作沒有達標，需要重新拆解清洗烘干，不可直接加注油樣開展樣品測試。空杯校準完成之后，打開油杯，向油杯內(nèi)部注入待測絕緣油樣，加注油量滿足油杯電極浸沒要求，避免油位不足造成電極沒有浸泡在油樣當中。

5.2 樣品靜置除氣、儀器開機參數(shù)設(shè)置

油樣注入油杯之后，需要靜置一段時間，讓油樣內(nèi)部氣泡自然逸出，油中氣泡會在電場下產(chǎn)生局部放電，造成介損測試結(jié)果異常。蓋上油杯防護蓋，關(guān)閉儀器上蓋，接通儀器電源開機，等待觸控屏幕進入主操作界面。

依據(jù)檢測標準或者試驗方案設(shè)置參數(shù)：設(shè)置目標試驗溫度，絕緣油常規(guī)監(jiān)督檢測大多選擇 90℃；設(shè)置交流試驗電壓、直流試驗電壓參數(shù)；核對系統(tǒng)日期時間保證記錄時間準確。參數(shù)確認無誤，啟動自動測試流程。

5.3 升溫恒溫階段

儀器啟動中頻感應(yīng)加熱，PID 算法調(diào)控加熱功率，油樣溫度逐步向設(shè)定溫度上升；到達設(shè)定溫度之后，儀器維持恒溫條件，等待足夠恒溫時間，保證油杯內(nèi)部全部油樣溫度均勻穩(wěn)定。溫度沒有穩(wěn)定之前不會啟動高壓測量流程，恒溫等待時長可以結(jié)合油樣實際情況進行把控，只有油樣整體溫度達到目標值，采集得到的數(shù)據(jù)才具備比對意義。

5.4 交流介質(zhì)損耗測試、電極放電

恒溫階段結(jié)束之后，儀器輸出交流試驗高壓，開展油樣電容量、介質(zhì)損耗因數(shù)測量，完成交流項目測試。按照 GB/T5654?2007 試驗方法要求，做完交流介損之后，必須將油杯電極短接放電，釋放液體介質(zhì)內(nèi)部積累的極化電荷，如果極化電荷沒有釋放干凈，會嚴重干擾后續(xù)直流電阻率讀數(shù)，儀器內(nèi)部程序自動執(zhí)行電極放電操作，不需要人工操作。

5.5 直流體積電阻率測試

放電流程結(jié)束，儀器輸出設(shè)定直流試驗電壓，開始采集油樣微弱體積泄漏電流，經(jīng)過規(guī)定電化時間之后讀取信號，運算輸出直流體積電阻率，同時調(diào)用空杯校準參數(shù)完成修正計算。全部交流、直流測量項目全部結(jié)束，儀器自動切斷交流、直流高壓輸出。屏幕顯示本次全部測試項目結(jié)果：電容量、相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)、直流電阻率，附帶測試時間。

操作人員可以選擇將數(shù)據(jù)存儲在儀器本地，或者直接啟動打印，輸出紙質(zhì)原始試驗記錄。完成一組樣品測試之后，如果需要測試下一個油樣，需要將油杯內(nèi)部油樣倒出，重新清洗烘干，再次核查空杯狀態(tài)，再裝入下一份試樣，不允許直接往舊油樣當中混入新油樣直接測試。全部樣品測試結(jié)束之后，導出保存全部試驗記錄，關(guān)閉儀器電源，拆解油杯清洗，晾干存放。

實操提示：運行狀態(tài)下取回的絕緣油樣品，取樣、轉(zhuǎn)運過程盡量減少和空氣接觸，避免吸水受潮；取樣容器保證潔凈干燥。油樣從現(xiàn)場取回后盡快完成檢測，減少存放時間，防止油樣狀態(tài)發(fā)生改變。

六、影響絕緣油介損及電阻率測試結(jié)果關(guān)鍵因素

使用 GDAT?C1 測定裝置開展絕緣油檢測，儀器硬件提供標準化測量條件，但油樣本身狀態(tài)、前處理流程、環(huán)境條件、試驗參數(shù)，都會對介質(zhì)損耗因數(shù)、直流電阻率最終結(jié)果帶來明顯變化，實際試驗當中需要關(guān)注下面各類誤差來源，保障試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定有效。

油杯清洗、裝配與空杯校準。油杯腔體、電極殘留舊油、清洗劑、灰塵，會直接污染待測油樣，造成介質(zhì)損耗因數(shù)升高，電阻率下降。每次更換油樣，原則上都需要對油杯進行清洗烘干；裝配電極的時候，保證電極同心，間隙均勻，不能出現(xiàn)電極歪斜；必須重視空杯校準步驟，空杯測試不合格不允許直接測樣品。很多試驗室出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，根源就是油杯清洗不充分。

第二，油樣吸水受潮。絕緣油對水汽敏感，水分屬于強極性雜質(zhì)，油中微量水分就會造成介質(zhì)損耗因數(shù)上升，直流電阻率明顯降低。取樣容器密封不良、加注油樣的時候長時間敞開油杯，空氣中水汽溶解進入油樣，直接改變油樣性能。操作過程盡量縮短油樣暴露空氣時長，試驗室環(huán)境濕度不宜過高。

第三，油樣內(nèi)部氣泡。油樣注入油杯帶入氣泡，升溫過程氣泡析出，氣泡在交變電場發(fā)生局部放電，會抬高介質(zhì)損耗讀數(shù)。油樣加注完成，需要靜置等待氣泡逸出之后，再啟動升溫測試流程。

第四，試驗溫度條件。絕緣油介質(zhì)損耗因數(shù)、直流電阻率都對溫度十分敏感，溫度變化，測試結(jié)果數(shù)值會發(fā)生明顯改變。絕緣油監(jiān)督檢測，國標規(guī)定統(tǒng)一試驗溫度，大多選用 90℃開展測試，不同溫度條件下得到的測試結(jié)果，不能拿來直接對比。升溫之后必須保證充分恒溫，油杯內(nèi)部油樣整體達到目標溫度，而不只是傳感器測點溫度達標。

第五，電化時間的影響。直流電阻率測試，施加直流電壓之后，液體絕緣介質(zhì)會發(fā)生極化，泄漏電流會隨通電時間發(fā)生變化，讀數(shù)隨電化時間改變。國標給出標準電化時間，試驗的時候嚴格執(zhí)行標準規(guī)定電化時長，沒有達到足夠電化時間就讀取數(shù)據(jù)，電阻率結(jié)果會產(chǎn)生偏差。做完交流介損之后，一定要充分釋放電極極化電荷，再做直流電阻率測試。

第六，供電環(huán)境干擾。雖然儀器采用 AC?DC?AC 逆變電源降低市電波動影響，但試驗室大功率變頻器、大功率加熱設(shè)備，會帶來電磁干擾。儀器擺放位置盡量遠離大功率電氣設(shè)備，設(shè)備接地保證可靠，減少電磁噪聲對微弱信號采集的干擾。

第七，油樣取樣、轉(zhuǎn)運、存放。運行變壓器油取樣，取樣瓶、取樣管路要潔凈干燥；取回油樣之后盡快完成檢測，長時間存放，油樣會接觸空氣發(fā)生氧化，吸附水汽，油樣本身品質(zhì)發(fā)生改變，測試結(jié)果不能代表設(shè)備內(nèi)部真實油質(zhì)狀態(tài)。

第八，高壓安全操作規(guī)范。儀器內(nèi)部會輸出交流、直流高壓，儀器上蓋開啟狀態(tài)，禁止啟動測試流程；測試進行過程，不要打開上蓋觸碰油杯電極組件；測試結(jié)束，確認高壓釋放之后，再接觸油杯部件。

七、儀器主要應(yīng)用行業(yè)與測試對象

7.1 電力電網(wǎng)運維檢修行業(yè)

電網(wǎng)系統(tǒng)變電站、換流站當中大量主變壓器、電壓互感器、電流互感器、充油高壓套管、充油電力電纜，都使用絕緣油作為冷卻和絕緣介質(zhì)。按照電力設(shè)備油質(zhì)監(jiān)督規(guī)程，新絕緣油到貨入庫需要開展入廠驗收檢測；已經(jīng)投入運行的設(shè)備，按照周期取油樣做監(jiān)督試驗。介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率兩項指標，可以靈敏反映油受潮、氧化老化、極性雜質(zhì)污染情況，是油質(zhì)監(jiān)督重要檢測項目。本測定裝置可以在電力試驗室、移動檢修試驗室使用，完成大量油樣批量檢測，為油品過濾再生、濾油處理、油品更換、設(shè)備狀態(tài)評價提供試驗數(shù)據(jù)。

7.2 變壓器、高壓電器制造企業(yè)

變壓器、互感器生產(chǎn)制造企業(yè)，在產(chǎn)品出廠之前，需要對注入設(shè)備內(nèi)部絕緣油開展檢測，檢驗新油質(zhì)量是否滿足設(shè)計指標。生產(chǎn)環(huán)節(jié)，新絕緣油進廠驗收、濾油處理工藝效果驗證，都需要測試介質(zhì)損耗因數(shù)、直流電阻率。設(shè)備制造企業(yè)試驗室，使用該儀器完成來料檢驗、工藝驗證、出廠前油樣檢測，保障充油電氣產(chǎn)品絕緣介質(zhì)性能。

7.3 第三方電氣檢測、計量檢測機構(gòu)

第三方檢測機構(gòu)面向電網(wǎng)企業(yè)、工礦企業(yè)提供絕緣油檢測服務(wù)，樣品來源種類多、檢測數(shù)量大。儀器遵循現(xiàn)行國家標準，整機可以完成計量校準，滿足試驗室 CNAS 體系量值溯源管控要求。一體化全自動測試模式，可以提升油樣檢測效率，出具正式檢測報告。

7.4 高校、科研院所、絕緣材料研發(fā)單位

電氣相關(guān)專業(yè)高校實驗室，用于教學試驗、課題研究；絕緣油研發(fā)企業(yè)，開發(fā)新型合成絕緣液體、改性絕緣油，需要評價不同配方油樣介電性能。儀器溫度、電壓參數(shù)可調(diào)，既可以執(zhí)行標準規(guī)定試驗條件，也可以設(shè)置多組不同溫度、電壓開展對比試驗，研究溫度、電場對于液體絕緣介質(zhì)介電特性的影響，獲取多維度試驗數(shù)據(jù)，支持新材料研發(fā)工作。

7.5 工礦企業(yè)自備電站、工業(yè)高壓配電室

大型廠礦自備電廠、冶金、化工企業(yè)內(nèi)部高壓配電室，配備大量大型油浸變壓器，企業(yè)內(nèi)部試驗室可以配置本設(shè)備，自主完成絕緣油定期取樣檢測，及時掌握自有高壓設(shè)備絕緣油狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)油品劣化隱患，安排濾油維護，降低電氣設(shè)備故障風險。

八、同類型設(shè)備選型參考

市場上絕緣油介損及電阻率測試儀產(chǎn)品種類較多，不同設(shè)備在加熱模式、油杯結(jié)構(gòu)、基準電容類型、電源架構(gòu)、保護邏輯、操作交互方面存在差異，選型階段需要結(jié)合自身使用場景進行考量。

早期部分設(shè)備采用分體式方案，介質(zhì)損耗測試單元和電阻率測試單元設(shè)備。油樣需要先后裝入兩臺儀器油杯完成試驗，樣品轉(zhuǎn)移過程會增加油樣接觸空氣被污染的風險，操作流程繁瑣，適合樣品數(shù)量很少的場景。

部分型號設(shè)備采用直接電阻加熱方式，加熱元件和油杯直接接觸，容易出現(xiàn)油杯局部溫度偏高，油樣受熱不均勻；對比中頻感應(yīng)非接觸加熱模式，感應(yīng)加熱溫控均勻性更優(yōu)，適合對控溫精度有要求、樣品檢測量大的試驗室。

部分儀器內(nèi)部標準電容采用普通陶瓷電容，環(huán)境溫濕度改變會帶來標準電容參數(shù)漂移，儀器需要頻繁校準維護；采用 SF?充氣三極式標準電容的機型，基準受環(huán)境條件影響更小，長期使用穩(wěn)定性表現(xiàn)更好。

選型的時候，優(yōu)先確認儀器電極油杯結(jié)構(gòu)是否滿足 GB/T5654?2007 標準三電極結(jié)構(gòu)，確認儀器是否具備空油杯校準功能，空杯校準是排查油杯清洗裝配問題的重要手段；確認溫度、交直流電壓調(diào)節(jié)范圍，確認整機安全保護告警功能是否完備。如果樣品數(shù)量多，優(yōu)先選擇一體化全自動機型，減少油樣轉(zhuǎn)移操作，提升檢測效率。同時確認整機可以接受計量機構(gòu)校準，滿足試驗室量值溯源要求。

九、儀器維護保養(yǎng)和安全操作注意事項

1、油杯組件是儀器核心部件，每次測試結(jié)束，都需要將油杯拆解清洗，去除殘留油樣；清洗劑選用適配絕緣油清洗溶劑，清洗完成充分烘干，存放于干燥防塵環(huán)境。電極表面避免磕碰劃傷，電極表面出現(xiàn)污漬、氧化，及時清潔處理，保障電極表面光潔。油杯裝配時保證電極同心，間隙符合 2mm 標準。

2、儀器運行過程內(nèi)部存在交流高壓與直流高壓，測試運行狀態(tài)，禁止打開儀器上蓋，禁止觸碰油杯、電極部件；只有測試流程結(jié)束，確認高壓釋放完成之后，才可以開蓋操作。設(shè)備工作環(huán)境做好可靠接地，保障操作安全。

3、儀器使用環(huán)境溫度維持 0?40℃，環(huán)境相對濕度控制 75% 以內(nèi)，試驗室避免粉塵、腐蝕性氣體長期侵入設(shè)備內(nèi)部，不要在凝露環(huán)境下開機運行。

4、中頻感應(yīng)加熱組件，定期清理表面灑落油液、灰塵，避免油液長期堆積；不要將紙屑、金屬雜物掉入儀器內(nèi)部油杯工位。

5、建議按照計量管理周期，將整機送至計量檢測機構(gòu)開展計量校準；儀器發(fā)生搬運、磕碰震動之后，建議完成計量核查之后再投入檢測工作。

6、設(shè)備長期不使用的時候，斷開電源；油杯組件清洗烘干之后，放入干燥容器防塵存放。整機存放環(huán)境保持干燥通風。

7、儀器出現(xiàn)告警提示的時候，優(yōu)先停止測試，根據(jù)屏幕告警信息排查故障：溫度傳感器告警，檢查溫度傳感器接線與接觸狀態(tài)；過壓短路告警，檢查油杯內(nèi)部是否出現(xiàn)油污短路、異物，排查完畢再重新啟動試驗，不可以忽略告警強制繼續(xù)測試。

十、常見試驗現(xiàn)象排查分析

現(xiàn)象 1：介質(zhì)損耗因數(shù)測試結(jié)果數(shù)值偏大，多次復測數(shù)據(jù)重復性差

排查方向：核查油杯清洗烘干是否到位，執(zhí)行空杯校準，觀察空杯介質(zhì)損耗因數(shù)讀數(shù)，如果空杯介損偏高，說明油杯沒有清洗干凈，重新清洗烘干裝配；檢查油樣是否吸水受潮，取樣保存是否密封；檢查油樣內(nèi)部是否存在氣泡，氣泡沒有逸出就啟動測試會抬高介損數(shù)值；確認恒溫時間是否足夠，油樣沒有達到目標溫度；檢查試驗室周邊大功率設(shè)備帶來電磁干擾，確認設(shè)備接地狀態(tài)。

現(xiàn)象 2：直流電阻率讀數(shù)偏低，同一樣品復測數(shù)值波動大

排查方向：確認交流介損測試完成之后，電極是否充分放電，極化電荷沒有釋放干凈會干擾直流電阻率測量；核查油樣是否受潮污染；確認直流測試電化時間符合標準要求；核查油杯潔凈狀態(tài)，執(zhí)行空杯校準；檢查溫度是否穩(wěn)定，溫度升高會降低絕緣油直流電阻率。

現(xiàn)象 3：溫度無法升到設(shè)定溫度，或者溫度告警提示

排查方向：查看溫度傳感器接線，確認傳感器與油杯接觸良好；檢查限溫繼電器狀態(tài)，是否出現(xiàn)保護動作；檢查設(shè)置溫度參數(shù)是否超出儀器 0?120℃設(shè)置范圍；環(huán)境溫度過低，會影響升溫速率，需要給予足夠升溫時間。

現(xiàn)象 4：空杯校準介質(zhì)損耗因數(shù)異常偏高

排查方向：油杯內(nèi)壁殘留舊油、清洗劑，需要重新清洗烘干；電極裝配不同心，電極發(fā)生輕微磕碰變形；油杯內(nèi)部落入灰塵、纖維雜質(zhì)；油杯沒有充分冷卻，環(huán)境水汽凝結(jié)在電極表面。

現(xiàn)象 5：打印不出測試記錄，數(shù)據(jù)存儲異常

排查方向：檢查打印模塊狀態(tài)；確認測試流程完整跑完，測量項目結(jié)束，才生成完整測試記錄；檢查系統(tǒng)實時時鐘是否正常工作。

十一、總結(jié)

GDAT?C1 依據(jù) GB/T5654?2007 國家標準設(shè)計制造，采用整機一體化集成架構(gòu)，整合三電極測試油杯、中頻感應(yīng) PID 溫控單元、SF?充氣標準電容基準、AC?DC?AC 逆變交流電源、交流介損測量回路、直流高阻測量單元。一次加注油樣就可以完成電容量、相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)、直流體積電阻率全套參數(shù)檢測，不需要轉(zhuǎn)移油樣，降低樣品二次污染風險。

儀器配置 5.7 寸 TFT 彩色觸控中文顯示屏，支持空電極杯校準，自帶多重故障告警高壓保護，測試完成自動保存帶時間戳的試驗數(shù)據(jù)，支持現(xiàn)場打印輸出試驗記錄。溫度、交流電壓、直流電壓參數(shù)可調(diào)，既滿足電力行業(yè)絕緣油常規(guī)監(jiān)督檢測，也適配新材料研發(fā)對比試驗，可應(yīng)用于電網(wǎng)運維檢修、高壓電器制造企業(yè)、第三方檢測機構(gòu)、高?？蒲袑嶒炇业阮I(lǐng)域。

儀器硬件性能為試驗提供基礎(chǔ)條件，但絕緣油測試受油杯潔凈度、油樣吸水、氣泡、恒溫條件、電化時間、取樣保存條件多重因素影響。操作人員完整執(zhí)行油杯清洗烘干、空杯校準、油樣靜置除氣、充分恒溫、極化電荷放電等整套標準化操作流程，規(guī)避各類誤差來源，才能夠得到穩(wěn)定、具備參考價值的絕緣油介電性能試驗數(shù)據(jù)，為充油電氣設(shè)備油品質(zhì)量評價、設(shè)備狀態(tài)評估提供可靠試驗依據(jù)。