对电力变压器绝缘电阻的分析判断谢驰

对电力变压器绝缘电阻的分析判断谢驰

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摘要:绝缘电阻测试由于其属于非破坏性试验且操作方便而被广泛应用与电力变压器的绝缘性能测试中,本文重点介绍测试的原理和具体测试方法,以及对测试结果的校正和判定等。

关键词:电力变压器;绝缘电阻;测试

1引言

近年来随着科学技术的发展,高电压设备在电行业以及其他行业中应用的数量越来越多,而且高电压设备的容量也越来越大,而现代化的生产方式又给高电压设备的稳定性提出了更高的要求,随着电力技术的进步,用于电力设备的绝缘材料和制作工艺有了较大的进步,绝缘水平也有了很大的提高,绝缘测试的技术也随之进步。绝缘电阻测量是对电气设备性能测试尤其是高电压设备绝缘性能测试的最基本手段,通过绝缘电阻测试可以对电高压设备的绝缘性能缺陷进行预测和诊断,然后对绝缘缺陷进行及时修复可以防止缺陷的扩大而造成更严重事故的发生。

2电力变压器绝缘电阻的测试

2.1电力变压器试验

电力变压器绕组由高压绕组,低压绕组,对地绝缘层,高、低压绕组之间绝缘件及由燕尾垫块,撑条构成的油道,高压引线,低压引线等构成[1]。绕组也是变压器变换电压的基本部件,绕组由不同的匝数组成,由于不同绕组的每匝电压是一样的,因此,需要使绕组有不同的匝数,来得到不同的电压。电力变压器试验就是对变压器的性能进行测试,检验其是否符合国家及行业相关标准,以及是否符合具体使用环境的要求,对变压器的结构和制造进行缺陷检查,验证其是否能在指定的运行环境中可靠运行,而且在具体的运行环境中能够承受各种电压和电流等的作用而不至于对其使用寿命产生影响[1]。

2.2绝缘介质中的电流分析

根据绝缘介质的绝缘性能原理可知,在直流电压施加在绝缘介质上时,其并不是绝对的不导电,而是电流会随时间逐渐减小直至减小为一个非常小的固定的电流值。在此过程中,绝缘介质中的电流可以分为以下三种:电容充电电流、吸收电流和泄漏电流,电容充电电流是在直流电压施加在绝缘介质上的一瞬间产生,是在电场作用下介质分子在快速极化过程中产生的位移电流;吸收电流则是由于绝缘介质材料的不同而导致的电性能差异引起的电流;泄漏电流是在电压施加到绝缘介质上之后,其中的带电离子做定向移动而形成的电流,其主要与绝缘介质内部的受潮情况和表面的清洁情况有关系。

2.3绝缘电阻测试的原理分析

根据欧姆定律,导体的电阻值等于电压与电流的比值,在外接施加固定的电压值时,其电阻值与其中流经的电流值成反比,根据上述文中2.2所述,在给绝缘介质施加固定的电压值对其电阻值进行测量时,由于其电流值随时间逐渐递减,所以测得的电阻值随时间逐渐变大,并在电容充电电流和吸收电流逐渐趋近于零时,总电流则等于泄漏电流,所以最后测得的电阻值则是与泄漏电流成反比。

3电力变压器绝缘特性分析

3.1电力变压器的绝缘测量缺陷

对于电力变压器来说,其绝缘材料发生缺陷的类型主要有集中缺陷和分布缺陷两种,前者主要是绝缘介质的局部破损、或者绝缘材料本身存在气隙或杂质等制造缺陷而引起的在有外加直流电压时出现局部放电的问题;而后者则是绝缘材料的受潮、老化、绝缘距离较小等问题。而电力变压器的绝缘试验就是要找出概述问题,主要的方法有绝缘特性试验和绝缘耐压试验两种,前者则是用来测试集中缺陷的,主要包括绝缘电阻试验、吸收比、极化指数的测量和介质损耗测量等;而后者则是用来测试分布缺陷的。

3.2电力变压器的绝缘电阻测试

对绝缘电阻的测量通常是采用绝缘电阻表在对绝缘介质施加电压后的15s和60s的电阻进行测试,得出两个电阻值分别为R15和R60,并把这两个电阻值的比值R60/R15称为吸收比。并且测量在施加电压1min和10min时的电阻值R1和R10,并将其比值R10/R1称为极化指数。

经上文分析绝缘介质的电阻值与施加电压的大小和施加时间有关,而且其绝缘性能与环境温度也有关系,所以在测试时需要对测试时间进行严格控制,且应具备以下测试条件:首先应保证油浸电力变压器内充满变压器油,而且变压器应按图纸要求进行正确连接,测试环境的温度应保持在10~40℃,且在测试时要有互保对子等保护措施,防止发生安全事故,最后要求测试时的施加电压大小不应超过试验电压的有效值,且在测试过程中电压应保持固定不变[2]。

4电力变压器绝缘电阻测试方法

对于电力变压器的绝缘电阻测试,主要包括对一次、二次绕组对地绝缘电阻和二者之间的绝缘电阻的测量,具体的测试方法如下:首先在准备阶段将变压器的套管进行清理,防止出现泄漏电流而影响测试结果的准确性,然后对于测试仪器的选择,对于额定电压在1kV以上的绕组应选用2500V的兆欧表,而对小于1kV的绕组则应选用1000V或2500V的兆欧表。随后在测量时需要将变压器各个绕组的引出端子用导线进行短接,而且被测试的绕组与测量仪器进行连接,剩下的绕组则与变压器的外壳进行接地连接。在测量过程中如果采用手摇式兆欧表,转动手柄的速度应控制在120r/min,且在指针显示稳定之后再进行数值的读取。此外需要注意的是,对于油浸式电力变压器应在注入变压器油后静放24h再进行测量,且在绝缘电阻的测量过程中,对于被测绕组的电阻测试结束之后应将其充分放电后再进行下一个绕组的测量,并且在数据分析时充分考虑绝缘介质表面的清洁程度和外界大气条件等因素的影响,且要考虑到被测部位的温度因素,最后要进行测量结果的校正,通常将测量结果利用温度系数校正到20℃,然后再进行比较和校正。

5结语

采用本文所介绍的方法进行测试,来对电力变压器的绝缘性能进行判定,绝缘电阻越高、吸收比越低则说明绝缘性能越好,而且绝缘电阻的大小与温度的关系为温度每变化10℃,则结果相差约1.5倍左右,而且在对吸收比测试后相差较大时,应测试其极化指数,且正常的极化指数应不小于1.5。通过此试验判定变压器的绝缘性能,从而保证电力变压器长期、安全、稳定的运行。

参考文献:

[1]季忠.电力变压器绝缘电阻的测量与分析[J].设备管理与维修,2015(s1):64-65

[2]刘廷敏.电力变压器的绝缘电阻测量与分析研究[J].电子测试,2017(14):7-9

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