變壓器繞組絕緣電阻的測(cè)量結(jié)果分析

陸文升

（肇慶供電局，廣東 肇慶 526060）

變壓器繞組絕緣電阻的測(cè)量結(jié)果分析

陸文升

（肇慶供電局，廣東 肇慶 526060）

變壓器繞組絕緣電阻的測(cè)量是變壓器預(yù)防性試驗(yàn)的重要試驗(yàn)項(xiàng)目之一，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)主變的潛在缺陷，有效地檢查出電力變壓器絕緣整體受潮、部分表面受潮或臟污、以及貫穿性的集中性缺陷，如瓷件破裂、引線接殼、器身內(nèi)有金屬接地等缺陷。本文通過(guò)對(duì)變壓器的絕緣電阻測(cè)量結(jié)果的理論計(jì)算分析，初步確定變壓器各個(gè)重要部位具體的絕緣電阻值，為以后能夠?qū)ψ儔浩鞔嬖诮^緣缺陷的部位進(jìn)行定位診斷提供理論依據(jù)。

絕緣電阻；吸收比；極化指數(shù)

1 前言

變壓器的繞組絕緣電阻測(cè)量，包括吸收比、極化指數(shù)的測(cè)量，在電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)以及交接試驗(yàn)中有著及其重要的地位，通過(guò)試驗(yàn)容易發(fā)現(xiàn)變壓器繞組的貫穿性受潮、整體絕緣老化等缺陷。但是，當(dāng)前在變壓器繞組絕緣電阻的測(cè)量（包括吸收比、極化指數(shù)的測(cè)量），特別是大型的、高電壓等級(jí)的變壓器的測(cè)量中遇到的主要問(wèn)題是：（1）對(duì)于雙繞組變壓器，通過(guò)常規(guī)測(cè)量方法只能測(cè)量出低壓繞組對(duì)高壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組對(duì)低壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組及低壓繞組對(duì)地的絕緣電阻，不能測(cè)量具體的高壓繞組對(duì)地的絕緣電阻、高壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻、低壓繞組對(duì)地的絕緣電阻。（2）對(duì)于三繞組變壓器，通過(guò)常規(guī)量試方法只能測(cè)量出低壓繞組對(duì)高壓繞組中壓繞組及地的絕緣電阻、中壓繞組對(duì)高壓繞組低壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組對(duì)中壓繞組低壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組中壓繞組對(duì)低壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組低壓繞組對(duì)中壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組中壓繞組低壓繞組對(duì)地的絕緣電阻，不能測(cè)量具體的高壓繞組對(duì)地的絕緣電阻、中壓繞組對(duì)地的絕緣電阻、低壓繞組對(duì)地的絕緣電阻、高壓繞組對(duì)中壓繞組的絕緣電阻、高壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻、中壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻。針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題，本文通過(guò)列出方程組，理論計(jì)算出每個(gè)重要部位具體的絕緣電阻，為以后能夠?qū)ψ儔浩鞔嬖诮^緣缺陷的部位進(jìn)行定位診斷提供理論依據(jù)。

2 基本概念的解析

2.1 絕緣電阻

絕緣電阻是指在絕緣體的臨界電壓下，加于試品上的直流電壓與流過(guò)試品德泄漏電流（或稱電導(dǎo)電流）之比，即：

2.2 絕緣的吸收比

由于電介質(zhì)中存在著吸收現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用上把加壓60秒測(cè)量的絕緣電阻值與加壓15秒測(cè)量的絕緣電阻值的比值，稱為吸收比，即

2.3 絕緣的極化指數(shù)

對(duì)于吸收過(guò)程較長(zhǎng)的大容量設(shè)備，如大型變壓器、長(zhǎng)電纜等等，有時(shí)用吸收比值尚不足以反映絕緣介質(zhì)的電流吸收全過(guò)程。為了更好地判斷絕緣是否受潮，可采用較長(zhǎng)時(shí)間的絕緣電阻比值進(jìn)行衡量，稱為絕緣的極化指數(shù)，即：

3 變壓器繞組絕緣電阻測(cè)量結(jié)果的理論計(jì)算分析

3.1 雙繞組變壓器繞組絕緣電阻測(cè)量結(jié)果的理論計(jì)算分析

（1）測(cè)量雙繞組絕緣電阻時(shí)，應(yīng)依次測(cè)量各繞組對(duì)地和其他繞組間的絕緣電阻值。測(cè)量時(shí)，被測(cè)繞組各引線端均應(yīng)短接在一起，其余非被測(cè)繞組皆短路接地。雙繞組變壓器繞組絕緣電阻的測(cè)量順序及位置如下。

（2）測(cè)量一：被測(cè)繞組為低壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼及高壓繞組，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為低壓繞組對(duì)高壓繞組及地R1。

（3）測(cè)量二：被測(cè)繞組為高壓繞組及低壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為高壓繞組及低壓繞組對(duì)地R3。

（4）測(cè)量三：被測(cè)繞組為高壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼及低壓繞組，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為高壓繞組對(duì)低壓繞組及地R2。

雙繞組變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等效圖如圖1所示。圖中R10為高壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻; R12為高壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻; R20為低壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻。

根據(jù)等效圖，列出三個(gè)電導(dǎo)方程式:

通過(guò)以上結(jié)果的理論計(jì)算分析，能夠具體確定高壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻值R10； 高壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻值R12；低壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻R20；從而有助于進(jìn)一步判斷分析究竟是變壓器內(nèi)部哪個(gè)具體部位之間的絕緣存在缺陷，對(duì)變壓器存在絕緣缺陷的部位進(jìn)行定位診斷提供理論依據(jù)。

3.2 三繞組變壓器繞組絕緣電阻測(cè)量結(jié)果的理論計(jì)算分析

（1）測(cè)量三繞組絕緣電阻時(shí)，也應(yīng)依次測(cè)量各繞組對(duì)地和其他繞組間的絕緣電阻值。測(cè)量時(shí)，被測(cè)繞組各引線端均應(yīng)短接在一起，其余非被測(cè)繞組皆短路接地。三繞組變壓器繞組絕緣電阻的測(cè)量順序及位置如下：

1）測(cè)量一：被測(cè)繞組為低壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼、高壓繞組及中壓繞組，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為低壓繞組對(duì)高壓繞組、中壓繞組及地R1。

2）測(cè)量二：被測(cè)繞組為中壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼、高壓繞組及低壓繞組，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為中壓繞組對(duì)高壓繞組、低壓繞組及地R2。

3）測(cè)量三：被測(cè)繞組為高壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼、中壓繞組及低壓繞組，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為高壓繞組對(duì)中壓繞組、低壓繞組及地R3。

4）測(cè)量四：被測(cè)繞組為高壓繞組及中壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼及低壓繞組，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為高壓繞組、中壓繞組對(duì)低壓繞組及地R4。

5）測(cè)量五：被測(cè)繞組為高壓繞組及低壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼及中壓繞組，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為高壓繞組、低壓繞組對(duì)中壓繞組及地R5。

6）測(cè)量六：被測(cè)繞組為高壓繞組、中壓繞組及低壓繞組，對(duì)應(yīng)接地位置為外殼，對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)果為高壓繞組、中壓繞組及低壓繞組對(duì)地R6。

（2）三繞組變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等效圖如圖2所示，圖中R10為高壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻; R12為高壓繞組對(duì)中壓繞組的絕緣電阻; R13為高壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻；R20為中壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻；R23為中壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻；R30為低壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻。

（3）根據(jù)等效圖，列出六個(gè)電導(dǎo)方程式:

通過(guò)以上結(jié)果的理論計(jì)算分析，能夠具體確定高壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻值R10;高壓繞組對(duì)中壓繞組的絕緣電阻值R12;高壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻值R13；中壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻值R20；中壓繞組對(duì)低壓繞組的絕緣電阻值R23；低壓繞組對(duì)外殼及地的絕緣電阻值R30；從而有助于進(jìn)一步判斷分析究竟是變壓器內(nèi)部哪個(gè)具體部位之間的絕緣存在缺陷，對(duì)變壓器存在絕緣缺陷的部位進(jìn)行定位診斷提供理論依據(jù)。

4 結(jié)論

4.1 通過(guò)這次的變壓器絕緣電阻測(cè)量結(jié)果理論分析，在遇到變壓器繞組絕緣電阻偏低時(shí)，需要判斷具體是哪個(gè)部位絕緣存在劣化缺陷，可以利用公式3.1、3.2，計(jì)算出各個(gè)具體部位之間的絕緣電阻值，從而初步診斷定位變壓器內(nèi)部絕緣缺陷。

4.2 在對(duì)大型變壓器的絕緣電阻測(cè)量試驗(yàn)中，我們盡可能使用大容量，穩(wěn)定性好的兆歐表，以免在試驗(yàn)中出現(xiàn)不正確的結(jié)果影響整個(gè)絕緣狀態(tài)的判斷結(jié)果。

4.3 如果變壓器的容量很大，而我們的兆歐表容量有限，我們可以利用直流發(fā)生器，在各側(cè)加上一定的直流電壓，讀取1min的泄漏電流，在利用公式 ，計(jì)算出來(lái)其絕緣電阻的理論值，由于直流發(fā)生器具有足夠的容量，這種做法測(cè)量的結(jié)果比較準(zhǔn)確。

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.112