關(guān)于變壓器絕緣電阻的測試分析

莫長鵬

摘? ?要：文章對電力設(shè)備的絕緣測量內(nèi)容進(jìn)行了深入分析與判斷，按照電力設(shè)備相關(guān)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范要求，需要對電力設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性的實(shí)驗(yàn)與檢查，從而對設(shè)備的缺陷進(jìn)行精準(zhǔn)的診斷與排查。文章主要介紹變壓器的結(jié)構(gòu)、變壓器絕緣電阻測試的工具，并在此基礎(chǔ)上說明變壓器絕緣電阻測試在實(shí)際應(yīng)用中的意義，進(jìn)一步闡釋變壓器絕緣電阻測試的具體步驟與要求，并且對測試結(jié)果進(jìn)行了簡要的分析。

關(guān)鍵詞：變壓器;絕緣電阻;測試分析

變壓器是通過電磁感應(yīng)等相關(guān)原理對交流電壓進(jìn)行改變的裝置，也是電網(wǎng)設(shè)備中必不可少的組成部分，主要功能為電流以及電壓的轉(zhuǎn)化與隔離。提升電壓數(shù)值、進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，能夠有效減少線路中電能的損耗，不同程度的電壓數(shù)值也可以滿足不同用戶的用電需求。變壓器進(jìn)行多次隔離，從而使得多次隔離之間的電流沒有直接的聯(lián)系，防止因?yàn)橐欢坞娏鞲?dòng)導(dǎo)致整體浮動(dòng)問題的發(fā)生。本研究主要闡述的變電站系統(tǒng)變壓器是最為重要的供電設(shè)備，能夠?qū)⒏唠妷号c低電壓轉(zhuǎn)化成為日常工作時(shí)所需要的電壓，從而為相應(yīng)的工作提供持續(xù)不斷的電能。絕緣電阻是自動(dòng)化設(shè)備中在直流電壓下呈現(xiàn)的電阻值，阻值的大小能夠輕松反映出來。而變壓器絕緣電阻的測試也能夠有效檢測出相關(guān)設(shè)備的受損程度、部件表面的臟污、受潮以及其他缺陷，是檢查相關(guān)設(shè)備絕緣狀態(tài)最為簡便的方式之一。

1? ? 變壓器構(gòu)造

無論何種變壓器，其主要構(gòu)造通常由機(jī)箱體、高壓絕緣套管、低壓絕緣套管、鐵芯繞組、油枕以及散熱管組成。其中，鐵芯與繞組是變壓器最為重要的組成部分，分別作為變壓器的磁路與電路。二者結(jié)合就構(gòu)成了變壓器的主要部分[1]。

2? ? 實(shí)驗(yàn)儀器介紹

一般自動(dòng)化以及電氣設(shè)備絕緣電阻的測試應(yīng)用絕緣電阻表進(jìn)行，絕緣電阻的單位是兆歐，所以也可以將其稱為兆歐表。根據(jù)典型類型的不同，絕緣電阻表可以分為發(fā)電機(jī)型以及整流電源型兩種。還可以分為手搖式、整流電源式以及自動(dòng)化絕緣電阻測試儀3種[2]。

3? ? 基本原理

在進(jìn)行絕緣電阻的測量時(shí)，使用被測試相繞組加壓時(shí)，其他兩組相繞組接地的方法，其優(yōu)點(diǎn)是可以測出被測部分對接地部分以及不同電壓部分的絕緣狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上還能夠避免各個(gè)繞組中剩余電荷相互影響所造成的誤差。

4? ? 現(xiàn)場測試內(nèi)容

4.1? 接線測試

變壓器的絕緣電阻測試內(nèi)容如表1所示。

4.2? 測試具體操作內(nèi)容

以雙繞組的變壓器低壓絕緣電阻的測試為例，以下為測試步驟[3]。

（1）將變壓器的開關(guān)、風(fēng)冷電源斷開，脫去變壓器外殼保護(hù)設(shè)備，將變壓器各繞組接地放電，放電的過程中應(yīng)該使用絕緣的工具，不得用手觸碰任何部位，以免造成人身傷害。在此基礎(chǔ)上，斷開變壓器與其他一切連接線。

（2）用干燥清潔的布擦掉測試物品外表的污垢與灰塵等，必要時(shí)可應(yīng)用清潔物品，但在清潔過后需要將其擦干[4]。

（3）檢查絕緣電阻表等其他儀器是否正常。如果正常，將絕緣電阻表的接地端與被測試設(shè)備的接地線進(jìn)行連接，并且將絕緣電阻表的高壓端與測試線進(jìn)行連接，測試線的另一端不接任何設(shè)備，再次打開絕緣電阻表，正常情況下絕緣電阻表指針應(yīng)無明顯變化，然后令絕緣電阻表停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

（4）按照正確的連接方式將各設(shè)備進(jìn)行連接，確認(rèn)無誤之后，將絕緣電阻表額定轉(zhuǎn)速設(shè)定到一定的位置，接通電源，將測試線搭到被測試設(shè)備的特定部分，讀取1 min內(nèi)的絕緣電阻阻值的變化情況，并認(rèn)真記錄[5]。

（5）在讀取絕緣電阻表的電阻值后，應(yīng)當(dāng)首先斷開被測量設(shè)備高壓端的電線，然后斷開絕緣電阻表的連接線，以免在進(jìn)行高壓測量的過程中，未斷開連接線使絕緣電阻表放電損壞。

（6）對變壓器被測試部位進(jìn)行放電操作，保護(hù)人身安全[6]。

4.3? 測試結(jié)果分析

本次測試參考絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)，同一變壓器的高低壓繞組絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)相同。除上述數(shù)據(jù)之外，還可以通過綜合分析法進(jìn)行分析：

（1）在安裝過程中，絕緣電阻表的阻值不應(yīng)該低于出廠試驗(yàn)的65%。

（2）在實(shí)驗(yàn)前的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)中，絕緣電阻值不能低于安裝以及維修之后測試的50%[7]。

（3）同時(shí)期、同類型的變壓器，相同類型繞組的絕緣電阻不應(yīng)該出現(xiàn)明顯的問題與其他異常的現(xiàn)象。

（4）同一個(gè)變壓器的絕緣電阻測試的結(jié)果，高壓端一般要大于低壓端。

影響絕緣電阻值的因素有多種，但溫度的影響最大，當(dāng)溫度升高時(shí)，絕緣電阻阻值極大程度降低，為了方便測量，可以在溫度范圍較小的情況下進(jìn)行。無法滿足相應(yīng)的條件時(shí)，可以通過相應(yīng)的方式進(jìn)行換算，即R2=R1·1.5（t1-t2）/10，式中的R1與R2分別為溫度t1與t2時(shí)的阻值。

將測試的數(shù)據(jù)與換算出的溫度數(shù)值代入到相應(yīng)的公式當(dāng)中，與前一次的測試結(jié)果進(jìn)行比較，或者參照同一個(gè)設(shè)備的歷史測試數(shù)據(jù)，結(jié)合相應(yīng)的測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合分析，從而得出相應(yīng)的結(jié)論[8]。

5? ? 絕緣電阻異常分析

變壓器絕緣電阻的下降，在很大程度上是由絕緣部分的導(dǎo)電因素增強(qiáng)而引起的。在變壓器的制造過程中，水分以及固體都會(huì)造成絕緣體導(dǎo)電性的增強(qiáng)。變壓器在出廠過程中，需要確保繞組絕緣以及鐵芯絕緣的狀態(tài)良好。在變壓器出廠后運(yùn)輸、保管以及后續(xù)應(yīng)用的過程中，一旦發(fā)生突發(fā)事件或者受到碰撞、磕碰、受潮等情況，將會(huì)引起絕緣狀態(tài)急劇下降，從而導(dǎo)致絕緣電阻損壞。通過變壓器絕緣電阻的吸收比進(jìn)行測量，可以靈敏地發(fā)現(xiàn)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，從而推斷出其是否受到了潮濕、污染或者老化等因素的影響。

6? ? 結(jié)語

對于變電站當(dāng)中的變壓設(shè)備來說，絕緣電阻的測試能在極大程度上反映出變壓器的各種問題，其中包括但不限于：絕緣壁的破裂、引線位置的擺放錯(cuò)誤、設(shè)備內(nèi)部連接線相接、繞組圍裙嚴(yán)重老化、絕緣元件受潮等。但是在測試現(xiàn)場，由于受到周邊電磁場的干擾，并且人工操作可能出現(xiàn)一定偏差，包括測試時(shí)間、環(huán)境問題、測試電壓讀數(shù)、接線方法等，都將影響絕緣電阻的測試結(jié)果。因此，在測試的過程中，需要時(shí)刻注意。變壓器絕緣電阻的測試在一定程度上也存在局限性，當(dāng)兩極之間有絕緣內(nèi)容時(shí)，測試出的阻值會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，這樣才能夠更加靈敏、清晰地反映出設(shè)備的問題與缺陷。如果絕緣只有局部有缺陷，兩極之間仍然有良好的絕緣效果時(shí)，電阻阻值變化程度就會(huì)很小，甚至不會(huì)發(fā)生變化。這樣，就要通過其他實(shí)驗(yàn)來確定缺陷。

[參考文獻(xiàn)]

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