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電力變壓器絕緣電阻及吸收比和極化指數測試

發(fā)布時(shí)間:2020-11-02 14:58:04 瀏覽次數:4516

  絕緣電阻試驗是對變壓器主絕緣性能的試驗,主要診斷變壓器由于機械、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,是變壓器能否投運的主要參考判據之一。

  電力變壓器絕緣電阻試驗,過(guò)去采用測量絕緣電阻的R60(一分鐘的絕緣電阻值),同時(shí)對大中型變壓器測量吸收比值(R60/R15)。這對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(zhù)大容量電力變壓器的廣泛使用,且其干燥工藝有所改進(jìn),出現絕緣電阻絕對值較大時(shí),往往吸收比偏小的結果,造成判斷困難。吸取國外經(jīng)驗,采用極化指數,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, 國家標準規定了不同溫度下測量的絕緣電阻值換算到標準溫度20度時(shí)的換算公式。

  預試規程規定吸收比(10-30度范圍)不低于1.3 或極化指數不低于1.5,且對吸收比和極化指數不進(jìn)行溫度換算。在判斷時(shí),預試規程規定吸收比或極化指數中任一項,達到上述相應的要求都作為符合標準。

  絕緣電阻吸收比和極化指數測試分析

  (1)與測試時(shí)間的關(guān)系。對不同容量、不同電壓等級的變壓器的絕緣電阻隨加壓時(shí)間變化的趨勢也有些不同,一般是60S之內隨加壓時(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。從絕對值來(lái)看,產(chǎn)品容量越大的電壓等級愈高,尤其是220kV及以上電壓等級的產(chǎn)品,60S之前的絕緣電阻值越小、60s之后達到穩定的時(shí)間越長(cháng),一般約要8min以后才能基本穩定。這是由于在測量絕緣電阻時(shí),兆歐表施加直流電壓,在試品復合介質(zhì)的交界面上會(huì )逐漸聚集電荷,這個(gè)過(guò)程的現象稱(chēng)為吸收現象,或稱(chēng)界面極化現象。通常吸收電荷的整個(gè)過(guò)程需經(jīng)很長(cháng)時(shí)間才能達到穩定。吸收比僅反映測量剛開(kāi)始時(shí)的數據,不能或來(lái)不及反映介質(zhì)的全部吸收過(guò)程。而極化指數時(shí)間較長(cháng),在更大程度上反映了介質(zhì)吸收過(guò)程,因此極化指數在判斷大型設備絕緣受潮問(wèn)題上比吸收比更為準確。因此,220 kV及以上電壓等級的變壓器應該測量極化指數。

  (2)與測試溫度的關(guān)系。當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達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絕緣電阻的影響比較顯著(zhù),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的升高而升高,這是因為電壓等級越高,絕緣距離越大的緣故。在變壓器電壓等級相同的情況下,絕緣電阻值常隨容量的增大而降低,這是因為容量越大,等效電容的極板面積也增大,在電阻系數不變的情況下,絕緣電阻必然降低。

  吸收比或極化指數能夠有效反映絕緣受潮,是對變壓器診斷受潮故障的重要手段。相對來(lái)講,單純依靠絕緣電阻絕對值的大小,對繞組絕緣作出判斷,其靈敏度、有效性比較低。這一方面是因為測量時(shí)試驗電壓太低難以暴露缺陷;另一方面也是因為絕緣電阻值與繞組絕緣的結構尺寸、絕緣材料的品種、繞組溫度等有關(guān)。但是,對于鐵芯、夾件、穿心螺栓等部件,測量絕緣電阻往往能反映故障。主要是因為這些部件的絕緣結構比較簡(jiǎn)單,絕緣介質(zhì)單一。

  絕緣電阻吸收比和極化指數測試檢測與診斷實(shí)例

  (1)變壓器充油循環(huán)后測絕緣電阻大幅下降。

  造成原因可能是充油循環(huán)后油中產(chǎn)生的氣泡對絕緣電阻的影響,因此要待油中氣泡充分逸出,再測絕緣電阻才能真實(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,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)吸收比和極化指數隨溫度變化無(wú)規律可循。它們的變化都不顯著(zhù),也無(wú)規律可循,因規程規定,吸收比和極化指數不進(jìn)行溫度換算。

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