变压器绝缘电阻测试 1 试验目的 测量绝缘电阻也是变压器试验中一个重要项 目,对检查变压器整体的绝缘情况具有较高的灵 敏度,能有效的检查出变压器导电部分影响绝缘 的异物,绝缘局部或整体受潮和脏污,绝缘油严 重劣化,绝缘击穿和严重热老化等缺陷。 变压器绝缘电阻测试 2 试验的局限性 ? 当绝缘贯穿于两极之间时,测量其绝缘电阻 时才会有明显的变化,即通过测量才能灵敏地查 出缺陷。若绝缘只有局部缺陷,而两极间仍保持 有良好绝缘时,绝缘电阻降低很少,甚至不发生 变化,因此不能查出这种局部缺陷。 变压器绝缘电阻测试 2 试验的局限性 ? 绝缘材料的绝缘电阻并不是一个恒定的值,当 绝缘材料吸收水份或表面有灰尘或瓷件表面有污垢 时,相当于并联了一个相当数值的电阻,使绝缘材 料的总电阻下降。绝缘电阻降低后泄漏电流就增大。 所以绝缘电阻可以判断内部绝缘材料是否受潮,或 外绝缘表面是否有缺陷。对外绝缘而言,如果擦干 净后,即可恢复其绝缘性能,说明不了外绝缘的绝 缘性能本质。对内绝缘而言,也不能表示其老化程 度与损伤情况(这些绝缘性能要由介质损失角及局 部放电试验来测定)。所以绝缘电阻,吸收比试验, 极化指数是一项在低电压下测定的绝缘性能。它们 能反映一部分影响绝缘性能的原因。 变压器绝缘电阻测试 3 绝缘吸收现象 ? 电容电流:初始瞬间电流是由电介质的弹性 极化所决定,弹性极化建立时间很快,电荷移动 迅速,所呈现的电流就很大,持续时间也很短。 ? 吸收电流:随时间缓慢衰减的电流,是有电 介质的夹层极化和松弛极化所引起的,它们建立 的时间愈长,这一电流衰减也愈慢,直至松弛极 化完成。 ? 电导电流:也就是泄漏电流,最后不随时间 变化的稳定电流,是由电介质的电导所决定的。 变压器绝缘电阻测试 4 基本概念 ? 绝缘电阻:就是在绝缘结构的两个电极之间 施加的直流电压值与流经该电极的泄漏电流的比 值,即R=U/I。一般取加压60秒时的测试值。 ? 吸收比:就是在同一次试验中,60秒和15秒 时绝缘电阻的比值,即K=R60/R15。 ? 极化指数:就是在同一次试验中,10分钟和1 分钟时绝缘电阻的比值,即PI=R600/R60。 变压器绝缘电阻测试 4 基本概念 ? 近年来的统计情况发现,大型变压器的绝缘电 阻绝对值大时,往往出现吸收比小或不合格的极 不合理的现象。反之绝缘电阻绝对值小时,则吸 收比可达1.3以上,给判断绝缘状况带来困难。 变压器绝缘电阻测试 4 基本概念 ? 对于大型变压器,因吸收时间常数T较大,往 往不能取得大的吸收比。由于绝缘结构的不同, 使测试的吸收时间常数延长,吸收过程明显变长, 稳态时一般可达10min或以上。大量数据表明, 10min绝缘电阻均大于1min绝缘电阻值,说明这些 变压器的吸收电流确实衰减很慢。因而出现绝缘 电阻提高、吸收比小于1.3而绝缘并非受潮的情况。 若仍然按传统的吸收比来判断大型变压器的绝缘 状况,已不能有效地加以判断。 变压器绝缘电阻测试 4 基本概念 ? 为更好地发挥绝缘电阻项目的作用,在电力变 压器绕组的测试中,用“极化指数PI”作为另一种 判断绕组绝缘是否受潮的依据。极化指数是指测 试读取10min时的绝缘电阻值与读取1min时绝缘电 阻值之比。 变压器绝缘电阻测试 4 基本概念 ? 测量绝缘电阻时,采用空闲绕组接地的方法, 其优点是可以测出被测部分对接地部分和不同电 压部分间的绝缘状态,且能避免各绕组中剩余电 荷造成的测量误差。变压器绕组绝缘电阻值、吸 收比、极化指数对判断变压器绕组绝缘是否受潮 起到一定作用。当测量温度在10~30℃时,未受 潮变压器的吸收比应在1.3~2.0范围内,受潮或 绝缘内部有局部缺陷的变压器的吸收比接近于 1.0。 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 铁芯、夹件绝缘电阻 ? 绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数 ? 套管主绝缘及末屏对地绝缘电阻 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 铁芯、夹件绝缘电阻 ? 打开铁芯、夹件对地连 线,并做好记录 ? 采用2500V兆欧表 ? 每个部位测量结束,应将该部位对地充分放电 ? 测量结束,恢复铁芯、夹件对地连线 ? 与以前测试结果相比无显著差别 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数 ? 将被试绕组短接接地并充分放电 ? 采用2500V或5000V兆欧表 ? 被试绕组首尾短接后加压 ? 一个部位测试完毕,需将被测绕组充分放电 后,才能改接另一个测试部位 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 一次引线全拆 测量项目 兆欧表接线 端子接线 L G E 其它应 接地部 位 低压绕组-高、 低压 - 接地 高、中 中压绕组及地 绕组 压绕组 中压绕组-高、 中压 - 接地 高、低 低压绕组及地 绕组 压绕组 高压绕组-中、 高压 - 接地 中、低 低压绕组及地 绕组 压绕组 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 不拆一次引线 测试项目 高压绕组- 中、低压绕 组及铁芯、 夹件 中压绕组- 高、低压绕 组及铁芯、 夹件 低压绕组- 高、中压绕 组、地 兆欧表类 型 兆欧表端子接线部位 L E 高压绕组 中、低压绕组、 铁芯、夹件 中压绕组 高、低压绕组、 铁芯、夹件 高、中压绕组、 铁芯、夹件、地 (外壳) G 地(外壳) 地(外壳) 地(外壳) 地(外壳) 悬空 屏蔽端为 中、低压绕组、 高压屏蔽 铁芯、夹件 屏蔽端为 低压屏蔽 高压绕组 屏蔽端为 高、低压绕组、 高压屏蔽 铁芯、夹件 屏蔽端为 低压屏蔽 各种 类型 中压绕组 低压绕组 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 不拆一次引线 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 套管主绝缘绝缘电阻 ? 拆开套管末屏接地片(线) ? 了解末屏结构,防止损坏末屏。 ? 与被试套管相连的所有绕组端子短接后接兆欧 表的L端,其余绕组端子均接地,套管末屏接 兆欧表的E端,G端悬空。 ? 采用2500V ? 如怀疑套管表面有污秽,可考虑屏蔽法。 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 套管主绝缘绝缘电阻 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 套管末屏对地绝缘电阻 ? 套管末屏接兆欧表的L端,兆欧表E端接地,G 端接套管高压端。 ? 采用2500V ? 试验完毕,恢复好末屏接地片(线)。 变压器绝缘电阻测试 5 测试项目 ? 套管末屏对地绝缘电阻(如发现末屏受潮或脏 污,应将末屏清理干净并吹干。) 变压器绝缘电阻测试 6 判断标准 ? 铁芯和夹件绝缘电阻与以前测试结果相比无显 著差别。 ? 35~110kV变压器绕组吸收比在常温下不低于 1.3;当R60s大于3000MΩ且满足不低于上次值 的70%)时,吸收比不低于1.1。吸收比不合 格时增加测量极化指数,二者之一满足要求即 可。绝缘电阻大于10000 MΩ时,吸收比和极 化指数可仅作为参考,一般吸收比不低于1.1 或极化指数不低于1.3。 变压器绝缘电阻测试 6 判断标准 ? 套管绝缘电阻:主绝缘的绝缘电阻值一般不应 低于下列数值: 110kV以下:5000MΩ; 110kV以上:10000MΩ; 末屏对地的绝缘电阻不应低于1000MΩ 。 变压器绝缘电阻测试 7 影响绝缘电阻的因数 ? 温度的影响 一般绝缘电阻是随温度上升而减小的。原因 在于温度升高时,绝缘介质中的极化加剧,电导 增加,致使绝缘电阻值降低。因此测量时必须记 录温度,以便换算到同一温度。 尽量在油温低于50℃时测量,绕组在不同温 度下的绝缘电阻值按下式换算: (t1 ? t 2 )/10 R2 ? R1 ? 1.5 式中R1、R2分别为温度t1、t2时的绝缘电阻值 变压器绝缘电阻测试 7 影响绝缘电阻的因数 ? 湿度的影响 湿度对表面泄漏电流的影响较大。绝缘表面 吸附潮气,瓷套表面形成水膜,常使绝缘电阻显 著降低。此外,由于某些绝缘材料有毛细血管作 用,当空气中的相对湿度较大时,会吸收较多的 水分,增加了电导,也使绝缘电阻降低。 变压器绝缘电阻测试 7 影响绝缘电阻的因素 ? 放电时间的影响 每测完一次绝缘电阻后,应将被试品充分放 电,放电时间应大于充电时间,以利将剩余电荷 放尽。否则,在重复测量时,由于剩余电荷的影 响,其充电电流和吸收电流将比第一次测量时小, 因而造成吸收比减小,绝缘电阻值增大的虚假现 象。 变压器绝缘电阻测试 8 分析判断 ? 所测的绝缘电阻应等于或大于一般容许的数值。 ? 将所测得的绝缘电阻,换算到同一温度,并与 出厂、交接、历年、大修前后和耐压前后的数值 进行比较;与同型设备、同一设备相间比较。比 较结果均不应有明显的降低或较大的差异。否则 应引起注意,对重要设备必须查明原因。 ? 对绕组的绝缘状况,主要以吸收比值的大小为 判断依据。如果吸收比有明显下降者,说明绝缘 受潮,或者油质严重劣化。 变压器绝缘电阻测试 8 分析判断 ? 绕组对地绝缘电阻过低 ? 如果变压器的高、中压引线没有拆开,为了避 开外部设备的影响,宜测量绕组对铁芯和夹件的 绝缘电阻 ? 清洁相关套管 ? 屏蔽