淺析10kV電力變壓器絕緣電阻測量

張婧

摘 要：電力變壓器作為電力系統(tǒng)中基本設(shè)備之一，對于整個電力系統(tǒng)起到非常重要的作用。因此，為了使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，運(yùn)行前的變壓器測試就顯得尤為重要，絕緣電阻測量是發(fā)現(xiàn)電力變壓器絕緣缺陷的有效手段。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電力變壓器；絕緣電阻測量

一、10kV電力變壓器絕緣電阻測量的必要性

在10kV變電所中，電力變壓器是重要的變電設(shè)備，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，變壓器在安裝后、投入運(yùn)行前、大修后、運(yùn)行1～3年應(yīng)進(jìn)行電力設(shè)備試驗(yàn)。

根據(jù)作用和要求不同，電力設(shè)備試驗(yàn)可分為絕緣試驗(yàn)和特性試驗(yàn)兩大類。其中，絕緣試驗(yàn)是判斷絕緣內(nèi)部存在的缺陷的有效方法。

電力變壓器通過絕緣電阻的測量能有效的發(fā)現(xiàn)繞組碰殼、碰鐵芯及線圈之間的短路等問題。

二、10kV電力變壓器絕緣電阻測量的步驟

絕緣電阻通常利用兆歐表進(jìn)行測量，在測量之前，應(yīng)完成一系列的準(zhǔn)備工作。

（一）準(zhǔn)備工作

測量前的準(zhǔn)備工作主要包括環(huán)境、工具和儀表的準(zhǔn)備以及工具和儀表選擇和檢查。

1、環(huán)境檢查

主要針對電力變壓器周圍環(huán)境情況進(jìn)行檢查，保持周圍環(huán)境清潔。檢查接地線與變壓器的外殼接地樁頭連接是否良好。

2、工具檢查

測量所用到的工具主要有活動扳手，10kV驗(yàn)電器1套，放電設(shè)備1套、接地線2套、絕緣手套。

在進(jìn)行絕緣測量之前，應(yīng)檢查工器具外觀整潔是否有破損，有無試驗(yàn)合格證；檢查絕緣手套是否損壞，若有損壞，應(yīng)及時更換。

3、儀表的選擇及檢查

測量所用到的儀表為兆歐表。兆歐表的種類很多，兆歐表的選擇及檢查主要按照以下幾步進(jìn)行：

第一步選擇兆歐表。

選擇兆歐表遵循兩個原則，一是其額定電壓一定要與被測電氣設(shè)備或線路的工作電壓相適應(yīng)；二是兆歐表的測量范圍要與被測絕緣電阻相符，以免產(chǎn)生較大誤差。

根據(jù)選擇原則，10kV電力變壓器，高壓側(cè)額定電壓為10kV，應(yīng)選用2500V兆歐表進(jìn)行測量，低壓側(cè)額定電壓為380V，應(yīng)選用1000V兆歐表進(jìn)行測量。

第二步：檢查兆歐表。

即，檢查兆歐表性能是否正常，又稱作“校表”。分為短路試驗(yàn)和開路試驗(yàn)。

短路試驗(yàn)是將線路接線柱L與接地接線柱E短接，慢慢搖動手柄，若發(fā)現(xiàn)表針指在零點(diǎn)處，則立即停止搖動手柄，此時被測電阻為0時，測量結(jié)果為零，說明儀表正常，反之，說明存在故障。

開路試驗(yàn)是將線路接線柱L與接地接線柱E分開后，先慢后快逐漸加速，以120r/min的轉(zhuǎn)速搖動手柄，指針指在無窮大處位置，即可停止搖動手柄，此時被測電阻為無窮大時，測量結(jié)果為無窮大，說明儀表正常，反之，說明存在故障。

通過短路試驗(yàn)和開路試可驗(yàn)檢驗(yàn)兆歐表是否正常，如果正常，則可以進(jìn)行接線測量。

（二）接線測量

10kV電力變壓器絕緣電阻的測量主要包括一次繞組對二次繞組及地（殼）、二次繞組對一次繞組及地（殼）的測量。

測量前，應(yīng)斷開電力變壓器所接電源并對電力變壓器進(jìn)行充分的放電和驗(yàn)電。放電時應(yīng)對變壓器高、低壓側(cè)各相樁頭進(jìn)行充分放電，放盡變壓器內(nèi)部殘余。

放電時，戴好絕緣手套，將放電棒接地端與接地線樁頭牢固連接，握住放電棒對變壓器低壓樁頭逐相放電后，再對高壓樁頭逐相放電。放電完畢后，利用10kV高壓驗(yàn)電器對電力變壓器進(jìn)行驗(yàn)電。在放電、驗(yàn)電完畢后，方可測試。

一次繞組對地絕緣電阻的測量，選用2500V兆歐表。

將一次繞組三相引出端U、V、W用裸銅線短接，接兆歐表“L”端；將二次繞組引出端N、2U、2V、2W及地（地殼）用裸銅線短接后與通過接地線與接地端相接，并接在兆歐表“E”端；必要時，為減少表面泄漏影響測量值可用裸銅線在一次側(cè)瓷套管的瓷裙上纏繞幾匝之后，再用絕緣導(dǎo)線接在兆歐表“G”端；將兆歐表水平放置，緩慢搖動手柄，先慢后快逐漸加速，以約120r/min的轉(zhuǎn)速搖動手柄，指針穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)，讀數(shù)后，先撤出“L”測線后再停搖兆歐表，以免變壓器在測量時所充的電荷經(jīng)絕緣電阻表放電而損壞儀表。

最后，戴好絕緣手套，用放電棒進(jìn)行放電操作。

之后，利用1000V兆歐表搖測二次繞組對一次繞組及地（殼）的絕緣電阻。

將二次繞組引出端2U，2V、2W、N用裸銅線短接。接兆歐表“L”端；將一次繞組三相引出端1U、1V、1W及地（殼）用裸銅線短接接地，接在兆歐表“E”端，測量方法與一次繞組對地絕緣電阻的測量方法相同。

（三）試驗(yàn)結(jié)果分析

不同的環(huán)境溫度下，絕緣電阻值是不同的，因此，應(yīng)將測量數(shù)據(jù)換算到相同溫度下，與前一次測量結(jié)果比對，或參照同一設(shè)備歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)及其他試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析。也可應(yīng)將絕緣電阻值與該變壓器出廠試驗(yàn)值進(jìn)行比對，相同溫度下，絕緣電阻值應(yīng)不低于該變壓器出廠試驗(yàn)值的70%。

通常也可按照經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行判斷，運(yùn)行中的電力變壓器絕緣電阻合格的標(biāo)準(zhǔn)是：在環(huán)境溫度為20℃，10kV 級及以下，絕緣值大于300兆歐。

三、結(jié)束語

電力變壓器作為電力系統(tǒng)中基本設(shè)備之一，對于整個電力系統(tǒng)起到非常重要的作用。因此，為了使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，運(yùn)行前的變壓器測試就顯得尤為重要，電力變壓器絕緣電阻的測量是檢查電力變壓器絕緣性能最簡單、最基本的方法。