變壓器繞組絕緣電阻的測量結果分析

陸文升

（肇慶供電局，廣東 肇慶 526060）

變壓器繞組絕緣電阻的測量結果分析

陸文升

（肇慶供電局，廣東 肇慶 526060）

變壓器繞組絕緣電阻的測量是變壓器預防性試驗的重要試驗項目之一，能夠及時發現主變的潛在缺陷，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、器身內有金屬接地等缺陷。本文通過對變壓器的絕緣電阻測量結果的理論計算分析，初步確定變壓器各個重要部位具體的絕緣電阻值，為以后能夠對變壓器存在絕緣缺陷的部位進行定位診斷提供理論依據。

絕緣電阻；吸收比；極化指數

1 前言

變壓器的繞組絕緣電阻測量，包括吸收比、極化指數的測量，在電氣設備預防性試驗以及交接試驗中有著及其重要的地位，通過試驗容易發現變壓器繞組的貫穿性受潮、整體絕緣老化等缺陷。但是，當前在變壓器繞組絕緣電阻的測量（包括吸收比、極化指數的測量），特別是大型的、高電壓等級的變壓器的測量中遇到的主要問題是：（1）對于雙繞組變壓器，通過常規測量方法只能測量出低壓繞組對高壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組對低壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組及低壓繞組對地的絕緣電阻，不能測量具體的高壓繞組對地的絕緣電阻、高壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻、低壓繞組對地的絕緣電阻。（2）對于三繞組變壓器，通過常規量試方法只能測量出低壓繞組對高壓繞組中壓繞組及地的絕緣電阻、中壓繞組對高壓繞組低壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組對中壓繞組低壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組中壓繞組對低壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組低壓繞組對中壓繞組及地的絕緣電阻、高壓繞組中壓繞組低壓繞組對地的絕緣電阻，不能測量具體的高壓繞組對地的絕緣電阻、中壓繞組對地的絕緣電阻、低壓繞組對地的絕緣電阻、高壓繞組對中壓繞組的絕緣電阻、高壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻、中壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻。針對以上兩個問題，本文通過列出方程組，理論計算出每個重要部位具體的絕緣電阻，為以后能夠對變壓器存在絕緣缺陷的部位進行定位診斷提供理論依據。

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試品德泄漏電流（或稱電導電流）之比，即：

2.2 絕緣的吸收比

由于電介質中存在著吸收現象，在實際應用上把加壓60秒測量的絕緣電阻值與加壓15秒測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

對于吸收過程較長的大容量設備，如大型變壓器、長電纜等等，有時用吸收比值尚不足以反映絕緣介質的電流吸收全過程。為了更好地判斷絕緣是否受潮，可采用較長時間的絕緣電阻比值進行衡量，稱為絕緣的極化指數，即：

3 變壓器繞組絕緣電阻測量結果的理論計算分析

3.1 雙繞組變壓器繞組絕緣電阻測量結果的理論計算分析

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

（2）測量一：被測繞組為低壓繞組，對應接地位置為外殼及高壓繞組，對應測量結果為低壓繞組對高壓繞組及地R1。

（3）測量二：被測繞組為高壓繞組及低壓繞組，對應接地位置為外殼，對應測量結果為高壓繞組及低壓繞組對地R3。

（4）測量三：被測繞組為高壓繞組，對應接地位置為外殼及低壓繞組，對應測量結果為高壓繞組對低壓繞組及地R2。

雙繞組變壓器的內部結構等效圖如圖1所示。圖中R10為高壓繞組對外殼及地的絕緣電阻; R12為高壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻; R20為低壓繞組對外殼及地的絕緣電阻。

根據等效圖，列出三個電導方程式:

通過以上結果的理論計算分析，能夠具體確定高壓繞組對外殼及地的絕緣電阻值R10； 高壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻值R12；低壓繞組對外殼及地的絕緣電阻R20；從而有助于進一步判斷分析究竟是變壓器內部哪個具體部位之間的絕緣存在缺陷，對變壓器存在絕緣缺陷的部位進行定位診斷提供理論依據。

3.2 三繞組變壓器繞組絕緣電阻測量結果的理論計算分析

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

1）測量一：被測繞組為低壓繞組，對應接地位置為外殼、高壓繞組及中壓繞組，對應測量結果為低壓繞組對高壓繞組、中壓繞組及地R1。

2）測量二：被測繞組為中壓繞組，對應接地位置為外殼、高壓繞組及低壓繞組，對應測量結果為中壓繞組對高壓繞組、低壓繞組及地R2。

3）測量三：被測繞組為高壓繞組，對應接地位置為外殼、中壓繞組及低壓繞組，對應測量結果為高壓繞組對中壓繞組、低壓繞組及地R3。

4）測量四：被測繞組為高壓繞組及中壓繞組，對應接地位置為外殼及低壓繞組，對應測量結果為高壓繞組、中壓繞組對低壓繞組及地R4。

5）測量五：被測繞組為高壓繞組及低壓繞組，對應接地位置為外殼及中壓繞組，對應測量結果為高壓繞組、低壓繞組對中壓繞組及地R5。

6）測量六：被測繞組為高壓繞組、中壓繞組及低壓繞組，對應接地位置為外殼，對應測量結果為高壓繞組、中壓繞組及低壓繞組對地R6。

（2）三繞組變壓器的內部結構等效圖如圖2所示，圖中R10為高壓繞組對外殼及地的絕緣電阻; R12為高壓繞組對中壓繞組的絕緣電阻; R13為高壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻；R20為中壓繞組對外殼及地的絕緣電阻；R23為中壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻；R30為低壓繞組對外殼及地的絕緣電阻。

（3）根據等效圖，列出六個電導方程式:

通過以上結果的理論計算分析，能夠具體確定高壓繞組對外殼及地的絕緣電阻值R10;高壓繞組對中壓繞組的絕緣電阻值R12;高壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻值R13；中壓繞組對外殼及地的絕緣電阻值R20；中壓繞組對低壓繞組的絕緣電阻值R23；低壓繞組對外殼及地的絕緣電阻值R30；從而有助于進一步判斷分析究竟是變壓器內部哪個具體部位之間的絕緣存在缺陷，對變壓器存在絕緣缺陷的部位進行定位診斷提供理論依據。

4 結論

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

4.2 在對大型變壓器的絕緣電阻測量試驗中，我們盡可能使用大容量，穩定性好的兆歐表，以免在試驗中出現不正確的結果影響整個絕緣狀態的判斷結果。

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生器，在各側加上一定的直流電壓，讀取1min的泄漏電流，在利用公式 ，計算出來其絕緣電阻的理論值，由于直流發生器具有足夠的容量，這種做法測量的結果比較準確。

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TM85

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.112