變壓器絕緣電阻低的原因分析

張潤(rùn)澤

摘要：變壓器是傳遞電能的主要設(shè)備，具有維護(hù)電力安全的重要功能。外界溫度和濕度、測(cè)量時(shí)間和順序、電磁場(chǎng)的干擾、兆歐表的接線方式等，都是引起變壓器制造中絕緣電阻測(cè)量值失真的重要原因。本文對(duì)影響變壓器的絕緣電阻值的因素進(jìn)行分析，并提出一些針對(duì)性的措施。

關(guān)鍵詞：變壓器;絕緣電阻偏低;原因;對(duì)策

1導(dǎo)致變壓器絕緣電阻偏低的原因

1.1外界因素干擾

導(dǎo)致變壓器絕緣電阻偏低的原因之一是外界因素干擾，這是非常重要的一個(gè)原因。在變壓器的使用和檢驗(yàn)過程中，周圍是不能有相關(guān)帶電設(shè)備的，否則相關(guān)設(shè)備會(huì)和變壓器一起產(chǎn)生感應(yīng)電壓，最終該電壓會(huì)演變成為干擾電流。如果有這種干擾電流，就無法正常進(jìn)行變壓器檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性會(huì)大大降低，而如果檢驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，就會(huì)大大降低變壓器制造中絕緣電阻結(jié)果的準(zhǔn)確性。雖然在當(dāng)前的變壓器檢驗(yàn)當(dāng)中，很多操作人員已經(jīng)采取了相應(yīng)的解決措施和抗干擾措施，大大減少了外界干擾因素，但是在變壓器試驗(yàn)當(dāng)中，外界干擾問題仍然比較嚴(yán)重。

根據(jù)油中出現(xiàn)污染物質(zhì)的種類，又可分為以下幾類：

（1）溶膠雜質(zhì)的影響。變壓器在生產(chǎn)或安裝過程中油品或固體絕緣材料中存在著膠體等雜質(zhì)。膠體粒子直徑很小，擴(kuò)散慢，在變壓器注油后，膠粒受重力作用會(huì)緩慢沉降，在油中形成膠粒濃度梯度由上到下逐漸增大的特點(diǎn)。膠體是一種表面因吸附了離子而帶電的粒子，在電場(chǎng)作用下膠粒會(huì)產(chǎn)生“電泳”現(xiàn)象而使介損增高。

（2）水分的影響。變壓器制造過程中絕緣材料干燥處理不徹底，或在運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行過程中保護(hù)措施不當(dāng)使油或固體絕緣材料受潮，這都將導(dǎo)致油中水分含量超標(biāo)。水是一種極性物質(zhì)，當(dāng)油中含水量較大時(shí)，其對(duì)介損的影響急劇增加。

（3）金屬離子的影響。變壓器內(nèi)部或油冷卻系統(tǒng)中，金屬構(gòu)件的磨損或腐蝕（如裸露的銅引線腐蝕、油泵軸或葉輪磨損）、繞組導(dǎo)線嚴(yán)重過熱或燒損等都會(huì)使金屬離子溶入到油中，油中金屬離子濃度增高，將導(dǎo)致油介損的升高。

（4）油中老化產(chǎn)物的影響。變壓器在運(yùn)行中，受電場(chǎng)、溫度、氧氣等因素影響，油會(huì)逐漸老化，其老化產(chǎn)物多為極性物質(zhì)，油中老化產(chǎn)物增多會(huì)使油介損上升。

1.2溫度變化

變壓器絕緣電阻受溫度變化的影響較為明顯，當(dāng)溫度升高時(shí)，由于絕緣介質(zhì)內(nèi)部的離子運(yùn)動(dòng)速度加快，引起絕緣體內(nèi)部水分、雜質(zhì)等物質(zhì)出現(xiàn)擴(kuò)散，這就提升了電導(dǎo)量，進(jìn)而造成絕緣電阻值降低。當(dāng)被測(cè)驗(yàn)設(shè)備的溫度低于周圍空氣的溫度時(shí)，絕緣體表面會(huì)凝結(jié)露水，形成水膜，在很大程度上降低了絕緣電阻，導(dǎo)致絕緣表面泄漏。

1.3殘余電荷

在電力設(shè)備運(yùn)行結(jié)束之后，會(huì)留下殘余電荷，使用兆歐表可以有效檢測(cè)絕緣電阻，也可以對(duì)絕緣材料的受潮程度進(jìn)行合理檢測(cè)。當(dāng)剩余電荷與檢測(cè)極性一致的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)際值低于絕緣電阻數(shù)值;而當(dāng)極性不一致的時(shí)候，檢測(cè)電荷數(shù)值和剩余電荷數(shù)值會(huì)產(chǎn)生一種現(xiàn)象，那就是電荷中和現(xiàn)象。

2應(yīng)對(duì)絕緣電阻變化的措施

變壓器絕緣電阻的下降，其本質(zhì)是由絕緣部分的導(dǎo)電因素增強(qiáng)引起。在變壓器制造過程中，水分和固體導(dǎo)電微粒是造成絕緣導(dǎo)電性能增強(qiáng)的主要物質(zhì)。變壓器在出廠時(shí)，要求其繞組絕緣和鐵芯絕緣的狀態(tài)經(jīng)過檢驗(yàn)應(yīng)良好。變壓器在經(jīng)歷運(yùn)輸、驗(yàn)收保管、器身內(nèi)檢、附件安裝、真空注油等工序過程中，一旦發(fā)生碰撞、受潮或污染等情況，將引起絕緣狀況下降甚至造成絕緣損壞或鐵芯多點(diǎn)接地。通過變壓器絕緣電阻及吸收比的測(cè)量，可以靈敏地發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣整體或局部受潮、污染和老化現(xiàn)象。

由于以上多種因素影響，會(huì)造成絕緣電阻測(cè)量結(jié)果失真，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測(cè)量前后要做好充分準(zhǔn)備，從各個(gè)方面控制影響絕緣電阻結(jié)果的因素，盡量消除外界因素對(duì)變壓器絕緣電阻測(cè)量的影響。

2.1正確測(cè)量外界干擾下的絕緣電阻

在外界干擾條件下，會(huì)產(chǎn)生干擾電流，進(jìn)而影響絕緣電阻值，因此，必須對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行控制。其一，選擇測(cè)量區(qū)。電磁干擾對(duì)電流的影響巨大，一般來說，電磁場(chǎng)磁性越大，所產(chǎn)生的電流影響就越大，因此，在測(cè)量區(qū)域選擇時(shí)，盡量避開電磁場(chǎng)。其二，合理選擇測(cè)量設(shè)備。兆歐表是絕緣電阻測(cè)量的主要設(shè)備，其性能直接影響著電阻值得準(zhǔn)確性，因此，必須選擇高性能的兆歐表，要求選用的兆歐表具有高電壓等級(jí)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的保護(hù)作用和絕緣電阻準(zhǔn)確值得獲得。其三，利用整流設(shè)備，依據(jù)外加電壓以及泄露電壓對(duì)絕緣電阻進(jìn)行計(jì)算。

2.2掌握環(huán)境溫度和濕度變化情況

在檢驗(yàn)變壓器時(shí)，要提前做好環(huán)境溫度和濕度檢驗(yàn)工作，要定時(shí)記錄濕度變化情況和溫度變化情況，在掌握外界環(huán)境情況的基礎(chǔ)上測(cè)量絕緣電阻。如果外界環(huán)境濕度非常大，可以利用屏蔽裝置進(jìn)行設(shè)備保護(hù)，還要做好樣品清潔工作。

2.3提高放電充分性

在變壓器運(yùn)行結(jié)束之后，剩余的電荷會(huì)降低電阻測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以，在測(cè)量變壓器絕緣電阻之前，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)繞組充分放電，實(shí)現(xiàn)剩余電荷數(shù)值的最小化。

2.4把握其他細(xì)節(jié)因素

此外接線方法、絕緣油性等因素對(duì)絕緣電阻的測(cè)量結(jié)果也產(chǎn)生一定影響，在測(cè)量過程中，要做好接線或是接地工作，控制絕緣油性，以獲得更為準(zhǔn)確的測(cè)量值。

3、結(jié)語

綜上所述，電力變壓器在工業(yè)中占有很重要的位置，它作為發(fā)電廠和變電站的主要設(shè)備，發(fā)揮著非常重要的作用。電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。本文對(duì)電力變壓器的絕緣電阻試驗(yàn)做了介紹，絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)是高壓試驗(yàn)中最基本、最簡(jiǎn)單、最重要的試驗(yàn)項(xiàng)目。通過這個(gè)試驗(yàn)可以檢測(cè)出變壓器的絕緣狀況，從而能夠保障電力變壓器長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，確保正常企業(yè)生產(chǎn)。

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