110kV變壓器絕緣電阻測(cè)量影響因素分析

劉恒 陳文鴻 饒紅疆 何益宏

摘 ?要：文章闡述了變壓器絕緣電阻測(cè)量原理，分析了影響測(cè)量結(jié)果的相關(guān)因素，可提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少對(duì)絕緣狀況的誤判。

關(guān)鍵詞：絕緣電阻;變壓器;影響因素

中圖分類號(hào)：TM411 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）13-0077-02

Abstract： In this paper， the principle of transformer insulation resistance measurement is described， and the related factors affecting the measurement results are analyzed， which can improve the accuracy of the measurement results and reduce the misjudgment of insulation conditions.

Keywords： insulation resistance; transformer; influencing factors

引言

電力變壓器由絕緣體和導(dǎo)體組成。絕緣不良會(huì)造成變壓器損壞甚至退出運(yùn)行。進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量可以判斷變壓器絕緣狀況，是變壓器預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目之一。變壓器試驗(yàn)主要是驗(yàn)證變壓器產(chǎn)品的性能是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)的規(guī)定和要求，發(fā)現(xiàn)變壓器結(jié)構(gòu)和制造上是否存在影響變壓器正常工作運(yùn)行的缺陷，通過(guò)試驗(yàn)可以驗(yàn)證變壓器能否在額定條件下長(zhǎng)期運(yùn)行，并且能夠承受預(yù)期的各種電壓及電流的作用而不影響變壓器的壽命[1]。通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)閱讀表述了絕緣電阻測(cè)量原理，并分析了一些影響變壓器絕緣電阻測(cè)量準(zhǔn)確性的相關(guān)因素。

1 絕緣電阻測(cè)量原理

流過(guò)變壓器絕緣介質(zhì)的電流可分為三部分：位移電流、吸收電流和漏導(dǎo)（泄露）電流。其中位移電流和吸收電流在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)衰減至很微弱可忽略。結(jié)緣介質(zhì)上的泄露電流分為兩部分，分別是表面泄露電流和體積泄露電流。定義絕緣電阻為施加在絕緣介質(zhì)上的直流電壓與體積泄露電流之比[2]。表面電流的存在會(huì)造成測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)表面泄露電流可通過(guò)兆歐表屏蔽端連接形成與測(cè)量回路相對(duì)獨(dú)立的電流回路，可減小測(cè)量誤差。

2 影響因素

2.1 儀表選取

選擇與油浸式變壓器電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)的儀表其測(cè)量結(jié)果才具有精確性。對(duì)同一被測(cè)設(shè)備使用不同的測(cè)量電壓其結(jié)果也是不盡相同的。如表1所示[3]。

從表1中數(shù)據(jù)可以看出，同一測(cè)量對(duì)象絕緣電阻值隨測(cè)量電壓不同而具有較大差異。測(cè)量電壓太低其絕緣電阻值具有明顯誤差，測(cè)量電壓太高可能給變壓器繞組帶來(lái)?yè)p傷，影響使用壽命。只有選擇合適的測(cè)量電壓等級(jí)才有較好的測(cè)量結(jié)果?，F(xiàn)有的數(shù)字兆歐表測(cè)量電壓最低可達(dá)到250V，最高可達(dá)到100000V。對(duì)于變壓器等大型電力設(shè)備，判斷絕緣電阻值是否出現(xiàn)異常需要查看歷史紀(jì)錄。比對(duì)兆歐表絕緣電阻值測(cè)量范圍，可作為兆歐表選取的一個(gè)重要參數(shù)。針對(duì)變壓器，絕緣電阻表選取可見(jiàn)表2。

從表2中可以看出變壓器的電壓等級(jí)或裝機(jī)容量越大，進(jìn)行直流試驗(yàn)時(shí)測(cè)試電壓就越大。這表明變壓器的絕緣特性隨變壓器的電壓等級(jí)或裝機(jī)容量增大而加強(qiáng)。

2.2 瓷瓶表面臟污或空氣濕度較大

由于外界環(huán)境的變化和時(shí)間的積累，被測(cè)物表面可能有附著物，特別是在南方沿海地區(qū)空氣濕度相對(duì)較大容易使得變壓器瓷瓶上產(chǎn)生較大的表面泄露電流造成測(cè)量結(jié)果偏小。測(cè)量之前需要用干抹布將瓷瓶擦拭干凈且把兆歐表的屏蔽端接在瓷瓶上以屏蔽表面泄露電流?，F(xiàn)有屏蔽措施能夠一定程度上減少誤差，但瓷瓶接線方式不合理反而會(huì)給誤差帶來(lái)積累效應(yīng)。關(guān)于濕度較大造成測(cè)量結(jié)果偏小的問(wèn)題暫無(wú)相關(guān)研究文獻(xiàn)能從根本上消除誤差。

2.3 溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

絕緣介質(zhì)的絕緣特性會(huì)隨著溫度升高而降低，隨溫度降低而升高。溫度是對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大的因素。如表3[4]，從表中可以看出電壓等級(jí)越高的變壓器其絕緣電阻值測(cè)量時(shí)越容易受到溫度的影響。由表中數(shù)據(jù)畫(huà)出變化曲線如圖1所示。

從圖1可知油溫升高會(huì)使得測(cè)量的絕緣電阻值下降。其中60～220kV電壓等級(jí)的變壓器絕緣電阻值隨油溫升高其下降速度最快，而另外兩者的絕緣電阻值變化趨勢(shì)較平滑。當(dāng)溫度升高到一定溫度時(shí)變壓器的絕緣電阻值就開(kāi)始趨于平穩(wěn)狀態(tài)，此時(shí)油溫對(duì)其影響微乎其微。對(duì)同一臺(tái)變壓器，外界溫度有明顯變化時(shí)變壓器絕緣電阻測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大差異。對(duì)110kV變壓器進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量在油溫降為10～40℃時(shí)進(jìn)行。

3 結(jié)論

絕緣電阻測(cè)量是檢測(cè)電力變壓器絕緣狀態(tài)的無(wú)損傷方法。文章闡述了絕緣電阻測(cè)量原理及分析了相關(guān)影響因素，對(duì)得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果有幫助。進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)須要考慮油溫、濕度等因素，且在判斷電力變壓器絕緣狀態(tài)時(shí)需要參考?xì)v史數(shù)據(jù)。絕緣電阻出現(xiàn)異常時(shí)可利用吸收比（R60S/R10S）和極化指數(shù)（R600S/R60S），與絕緣電阻共同作為判斷指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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