電力變壓器絕緣電阻及吸收比和極化指數(shù)測(cè)試

絕緣電阻試驗(yàn)是對(duì)變壓器主絕緣性能的試驗(yàn)，主要診斷變壓器由于機(jī)械、電場(chǎng)、溫度、化學(xué)等作用及潮濕污穢等影響程度，能靈敏反映變壓器絕緣整體受潮、整體劣化和絕緣貫穿性缺陷，是變壓器能否投運(yùn)的主要參考判據(jù)之一。

　　電力變壓器絕緣電阻試驗(yàn)，過(guò)去采用測(cè)量絕緣電阻的R60(一分鐘的絕緣電阻值)，同時(shí)對(duì)大中型變壓器測(cè)量吸收比值(R60/R15)。這對(duì)判斷繞組絕緣是否受潮起到過(guò)一定作用。但近幾年來(lái)，隨著大容量電力變壓器的廣泛使用，且其干燥工藝有所改進(jìn)，出現(xiàn)絕緣電阻絕對(duì)值較大時(shí)，往往吸收比偏小的結(jié)果，造成判斷困難。吸取國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，采用極化指數(shù)，即10min與1min的比值。有助于解決正確判斷所遇到的問(wèn)題。

　　為了比較不同溫度下的絕緣電阻值， 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同溫度下測(cè)量的絕緣電阻值換算到標(biāo)準(zhǔn)溫度20度時(shí)的換算公式。

　　預(yù)試規(guī)程規(guī)定吸收比(10-30度范圍)不低于1.3 或極化指數(shù)不低于1.5，且對(duì)吸收比和極化指數(shù)不進(jìn)行溫度換算。在判斷時(shí)，預(yù)試規(guī)程規(guī)定吸收比或極化指數(shù)中任一項(xiàng)，達(dá)到上述相應(yīng)的要求都作為符合標(biāo)準(zhǔn)。

　　絕緣電阻吸收比和極化指數(shù)測(cè)試分析

　　(1)與測(cè)試時(shí)間的關(guān)系。對(duì)不同容量、不同電壓等級(jí)的變壓器的絕緣電阻隨加壓時(shí)間變化的趨勢(shì)也有些不同，一般是60S之內(nèi)隨加壓時(shí)間上升很快，60S到120S上升也較快,120S 之后上升速度逐漸減慢。從絕對(duì)值來(lái)看，產(chǎn)品容量越大的電壓等級(jí)愈高，尤其是220kV及以上電壓等級(jí)的產(chǎn)品，60S之前的絕緣電阻值越小、60s之后達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間越長(zhǎng)，一般約要8min以后才能基本穩(wěn)定。這是由于在測(cè)量絕緣電阻時(shí)，兆歐表施加直流電壓，在試品復(fù)合介質(zhì)的交界面上會(huì)逐漸聚集電荷，這個(gè)過(guò)程的現(xiàn)象稱為吸收現(xiàn)象，或稱界面極化現(xiàn)象。通常吸收電荷的整個(gè)過(guò)程需經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定。吸收比僅反映測(cè)量剛開(kāi)始時(shí)的數(shù)據(jù)，不能或來(lái)不及反映介質(zhì)的全部吸收過(guò)程。而極化指數(shù)時(shí)間較長(zhǎng)，在更大程度上反映了介質(zhì)吸收過(guò)程，因此極化指數(shù)在判斷大型設(shè)備絕緣受潮問(wèn)題上比吸收比更為準(zhǔn)確。因此，220 kV及以上電壓等級(jí)的變壓器應(yīng)該測(cè)量極化指數(shù)。

　　(2)與測(cè)試溫度的關(guān)系。當(dāng)變壓器的溫度不超過(guò)30度時(shí)，吸收比隨溫度的上升而增大，約30度時(shí)吸收比達(dá)到最大極限值，超過(guò)30度時(shí)吸收比則從最大極限值開(kāi)始下降。但220kV、500kV 產(chǎn)品的吸收比和極化指數(shù)達(dá)到最大極限值的溫度則為40度以上。

　　(3)與變壓器油中含水量的關(guān)系。變壓器油中含水量對(duì)絕緣電阻的影響比較顯著，反映在含水量增大，絕緣電阻減小、絕緣電阻吸收比降低，因此變壓器油的品質(zhì)是影響變壓器絕緣系統(tǒng)絕緣電阻高低的重要因素之一。

　　(4)與變壓器容量和電壓等級(jí)的關(guān)系。在變壓器容量相同的情況下，絕緣電阻常隨電壓等級(jí)的升高而升高，這是因?yàn)殡妷旱燃?jí)越高，絕緣距離越大的緣故。在變壓器電壓等級(jí)相同的情況下，絕緣電阻值常隨容量的增大而降低，這是因?yàn)槿萘吭酱螅刃щ娙莸臉O板面積也增大，在電阻系數(shù)不變的情況下，絕緣電阻必然降低。

　　吸收比或極化指數(shù)能夠有效反映絕緣受潮，是對(duì)變壓器診斷受潮故障的重要手段。相對(duì)來(lái)講，單純依靠絕緣電阻絕對(duì)值的大小，對(duì)繞組絕緣作出判斷，其靈敏度、有效性比較低。這一方面是因?yàn)闇y(cè)量時(shí)試驗(yàn)電壓太低難以暴露缺陷;另一方面也是因?yàn)榻^緣電阻值與繞組絕緣的結(jié)構(gòu)尺寸、絕緣材料的品種、繞組溫度等有關(guān)。但是，對(duì)于鐵芯、夾件、穿心螺栓等部件，測(cè)量絕緣電阻往往能反映故障。主要是因?yàn)檫@些部件的絕緣結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，絕緣介質(zhì)單一。

　　絕緣電阻吸收比和極化指數(shù)測(cè)試檢測(cè)與診斷實(shí)例

　　(1)變壓器充油循環(huán)后測(cè)絕緣電阻大幅下降。

　　造成原因可能是充油循環(huán)后油中產(chǎn)生的氣泡對(duì)絕緣電阻的影響，因此要待油中氣泡充分逸出，再測(cè)絕緣電阻才能真實(shí)反映變壓器的絕緣狀況，

　　(2)油中含水量對(duì)變壓器絕緣電阻的影響。某變壓器絕緣電阻R60為750MW，吸收比為1.12，油中含水量的微水分析超標(biāo)，與二年前相近溫度條件下R>2500 相比變化很大。經(jīng)油處理，微水正常，絕緣電阻R60為2500 MW，吸收比為1.47。

　　(3)吸收比和極化指數(shù)隨溫度變化無(wú)規(guī)律可循。它們的變化都不顯著，也無(wú)規(guī)律可循，因規(guī)程規(guī)定，吸收比和極化指數(shù)不進(jìn)行溫度換算。