關于變壓器絕緣電阻的測試分析

莫長鵬

摘? ?要：文章對電力設備的絕緣測量內容進行了深入分析與判斷，按照電力設備相關實驗的規(guī)范要求，需要對電力設備進行預防性的實驗與檢查，從而對設備的缺陷進行精準的診斷與排查。文章主要介紹變壓器的結構、變壓器絕緣電阻測試的工具，并在此基礎上說明變壓器絕緣電阻測試在實際應用中的意義，進一步闡釋變壓器絕緣電阻測試的具體步驟與要求，并且對測試結果進行了簡要的分析。

關鍵詞：變壓器;絕緣電阻;測試分析

變壓器是通過電磁感應等相關原理對交流電壓進行改變的裝置，也是電網(wǎng)設備中必不可少的組成部分，主要功能為電流以及電壓的轉化與隔離。提升電壓數(shù)值、進行遠距離傳輸，能夠有效減少線路中電能的損耗，不同程度的電壓數(shù)值也可以滿足不同用戶的用電需求。變壓器進行多次隔離，從而使得多次隔離之間的電流沒有直接的聯(lián)系，防止因為一段電流浮動導致整體浮動問題的發(fā)生。本研究主要闡述的變電站系統(tǒng)變壓器是最為重要的供電設備，能夠將高電壓與低電壓轉化成為日常工作時所需要的電壓，從而為相應的工作提供持續(xù)不斷的電能。絕緣電阻是自動化設備中在直流電壓下呈現(xiàn)的電阻值，阻值的大小能夠輕松反映出來。而變壓器絕緣電阻的測試也能夠有效檢測出相關設備的受損程度、部件表面的臟污、受潮以及其他缺陷，是檢查相關設備絕緣狀態(tài)最為簡便的方式之一。

1? ? 變壓器構造

無論何種變壓器，其主要構造通常由機箱體、高壓絕緣套管、低壓絕緣套管、鐵芯繞組、油枕以及散熱管組成。其中，鐵芯與繞組是變壓器最為重要的組成部分，分別作為變壓器的磁路與電路。二者結合就構成了變壓器的主要部分[1]。

2? ? 實驗儀器介紹

一般自動化以及電氣設備絕緣電阻的測試應用絕緣電阻表進行，絕緣電阻的單位是兆歐，所以也可以將其稱為兆歐表。根據(jù)典型類型的不同，絕緣電阻表可以分為發(fā)電機型以及整流電源型兩種。還可以分為手搖式、整流電源式以及自動化絕緣電阻測試儀3種[2]。

3? ? 基本原理

在進行絕緣電阻的測量時，使用被測試相繞組加壓時，其他兩組相繞組接地的方法，其優(yōu)點是可以測出被測部分對接地部分以及不同電壓部分的絕緣狀態(tài)，在此基礎上還能夠避免各個繞組中剩余電荷相互影響所造成的誤差。

4? ? 現(xiàn)場測試內容

4.1? 接線測試

變壓器的絕緣電阻測試內容如表1所示。

4.2? 測試具體操作內容

以雙繞組的變壓器低壓絕緣電阻的測試為例，以下為測試步驟[3]。

（1）將變壓器的開關、風冷電源斷開，脫去變壓器外殼保護設備，將變壓器各繞組接地放電，放電的過程中應該使用絕緣的工具，不得用手觸碰任何部位，以免造成人身傷害。在此基礎上，斷開變壓器與其他一切連接線。

（2）用干燥清潔的布擦掉測試物品外表的污垢與灰塵等，必要時可應用清潔物品，但在清潔過后需要將其擦干[4]。

（3）檢查絕緣電阻表等其他儀器是否正常。如果正常，將絕緣電阻表的接地端與被測試設備的接地線進行連接，并且將絕緣電阻表的高壓端與測試線進行連接，測試線的另一端不接任何設備，再次打開絕緣電阻表，正常情況下絕緣電阻表指針應無明顯變化，然后令絕緣電阻表停止轉動。

（4）按照正確的連接方式將各設備進行連接，確認無誤之后，將絕緣電阻表額定轉速設定到一定的位置，接通電源，將測試線搭到被測試設備的特定部分，讀取1 min內的絕緣電阻阻值的變化情況，并認真記錄[5]。

（5）在讀取絕緣電阻表的電阻值后，應當首先斷開被測量設備高壓端的電線，然后斷開絕緣電阻表的連接線，以免在進行高壓測量的過程中，未斷開連接線使絕緣電阻表放電損壞。

（6）對變壓器被測試部位進行放電操作，保護人身安全[6]。

4.3? 測試結果分析

本次測試參考絕緣電阻標準，同一變壓器的高低壓繞組絕緣電阻標準相同。除上述數(shù)據(jù)之外，還可以通過綜合分析法進行分析：

（1）在安裝過程中，絕緣電阻表的阻值不應該低于出廠試驗的65%。

（2）在實驗前的預防性實驗中，絕緣電阻值不能低于安裝以及維修之后測試的50%[7]。

（3）同時期、同類型的變壓器，相同類型繞組的絕緣電阻不應該出現(xiàn)明顯的問題與其他異常的現(xiàn)象。

（4）同一個變壓器的絕緣電阻測試的結果，高壓端一般要大于低壓端。

影響絕緣電阻值的因素有多種，但溫度的影響最大，當溫度升高時，絕緣電阻阻值極大程度降低，為了方便測量，可以在溫度范圍較小的情況下進行。無法滿足相應的條件時，可以通過相應的方式進行換算，即R2=R1·1.5（t1-t2）/10，式中的R1與R2分別為溫度t1與t2時的阻值。

將測試的數(shù)據(jù)與換算出的溫度數(shù)值代入到相應的公式當中，與前一次的測試結果進行比較，或者參照同一個設備的歷史測試數(shù)據(jù)，結合相應的測量標準進行綜合分析，從而得出相應的結論[8]。

5? ? 絕緣電阻異常分析

變壓器絕緣電阻的下降，在很大程度上是由絕緣部分的導電因素增強而引起的。在變壓器的制造過程中，水分以及固體都會造成絕緣體導電性的增強。變壓器在出廠過程中，需要確保繞組絕緣以及鐵芯絕緣的狀態(tài)良好。在變壓器出廠后運輸、保管以及后續(xù)應用的過程中，一旦發(fā)生突發(fā)事件或者受到碰撞、磕碰、受潮等情況，將會引起絕緣狀態(tài)急劇下降，從而導致絕緣電阻損壞。通過變壓器絕緣電阻的吸收比進行測量，可以靈敏地發(fā)現(xiàn)變壓器的運行狀態(tài)，從而推斷出其是否受到了潮濕、污染或者老化等因素的影響。

6? ? 結語

對于變電站當中的變壓設備來說，絕緣電阻的測試能在極大程度上反映出變壓器的各種問題，其中包括但不限于：絕緣壁的破裂、引線位置的擺放錯誤、設備內部連接線相接、繞組圍裙嚴重老化、絕緣元件受潮等。但是在測試現(xiàn)場，由于受到周邊電磁場的干擾，并且人工操作可能出現(xiàn)一定偏差，包括測試時間、環(huán)境問題、測試電壓讀數(shù)、接線方法等，都將影響絕緣電阻的測試結果。因此，在測試的過程中，需要時刻注意。變壓器絕緣電阻的測試在一定程度上也存在局限性，當兩極之間有絕緣內容時，測試出的阻值會出現(xiàn)明顯的變化，這樣才能夠更加靈敏、清晰地反映出設備的問題與缺陷。如果絕緣只有局部有缺陷，兩極之間仍然有良好的絕緣效果時，電阻阻值變化程度就會很小，甚至不會發(fā)生變化。這樣，就要通過其他實驗來確定缺陷。

[參考文獻]

[1]王剛，劉斌海.電力變壓器絕緣電阻測量以及要求[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2017（5）：62-63.

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[6]武杰，劉洪利，劉杰，等.淺談電力變壓器的絕緣電阻和吸收對比[J].輕工設計，2018（2）：17-18.

[7]盧瑞芳，郭亮.一例電力變壓器絕緣電阻異常的分析及處理[J].華東科技（學術版），2018（9）：139.

[8]李勝營，陳燕玲.變壓器制造中絕緣電阻偏低原因的分析[J].變壓器，2018（5）：7-10.