變壓器絕緣電阻低的原因分析

張潤澤

摘要：變壓器是傳遞電能的主要設備，具有維護電力安全的重要功能。外界溫度和濕度、測量時間和順序、電磁場的干擾、兆歐表的接線方式等，都是引起變壓器制造中絕緣電阻測量值失真的重要原因。本文對影響變壓器的絕緣電阻值的因素進行分析，并提出一些針對性的措施。

關鍵詞：變壓器;絕緣電阻偏低;原因;對策

1導致變壓器絕緣電阻偏低的原因

1.1外界因素干擾

導致變壓器絕緣電阻偏低的原因之一是外界因素干擾，這是非常重要的一個原因。在變壓器的使用和檢驗過程中，周圍是不能有相關帶電設備的，否則相關設備會和變壓器一起產(chǎn)生感應電壓，最終該電壓會演變成為干擾電流。如果有這種干擾電流，就無法正常進行變壓器檢驗，其檢驗結(jié)果準確性會大大降低，而如果檢驗結(jié)果不準確，就會大大降低變壓器制造中絕緣電阻結(jié)果的準確性。雖然在當前的變壓器檢驗當中，很多操作人員已經(jīng)采取了相應的解決措施和抗干擾措施，大大減少了外界干擾因素，但是在變壓器試驗當中，外界干擾問題仍然比較嚴重。

根據(jù)油中出現(xiàn)污染物質(zhì)的種類，又可分為以下幾類：

（1）溶膠雜質(zhì)的影響。變壓器在生產(chǎn)或安裝過程中油品或固體絕緣材料中存在著膠體等雜質(zhì)。膠體粒子直徑很小，擴散慢，在變壓器注油后，膠粒受重力作用會緩慢沉降，在油中形成膠粒濃度梯度由上到下逐漸增大的特點。膠體是一種表面因吸附了離子而帶電的粒子，在電場作用下膠粒會產(chǎn)生“電泳”現(xiàn)象而使介損增高。

（2）水分的影響。變壓器制造過程中絕緣材料干燥處理不徹底，或在運輸、安裝、運行過程中保護措施不當使油或固體絕緣材料受潮，這都將導致油中水分含量超標。水是一種極性物質(zhì)，當油中含水量較大時，其對介損的影響急劇增加。

（3）金屬離子的影響。變壓器內(nèi)部或油冷卻系統(tǒng)中，金屬構(gòu)件的磨損或腐蝕（如裸露的銅引線腐蝕、油泵軸或葉輪磨損）、繞組導線嚴重過熱或燒損等都會使金屬離子溶入到油中，油中金屬離子濃度增高，將導致油介損的升高。

（4）油中老化產(chǎn)物的影響。變壓器在運行中，受電場、溫度、氧氣等因素影響，油會逐漸老化，其老化產(chǎn)物多為極性物質(zhì)，油中老化產(chǎn)物增多會使油介損上升。

1.2溫度變化

變壓器絕緣電阻受溫度變化的影響較為明顯，當溫度升高時，由于絕緣介質(zhì)內(nèi)部的離子運動速度加快，引起絕緣體內(nèi)部水分、雜質(zhì)等物質(zhì)出現(xiàn)擴散，這就提升了電導量，進而造成絕緣電阻值降低。當被測驗設備的溫度低于周圍空氣的溫度時，絕緣體表面會凝結(jié)露水，形成水膜，在很大程度上降低了絕緣電阻，導致絕緣表面泄漏。

1.3殘余電荷

在電力設備運行結(jié)束之后，會留下殘余電荷，使用兆歐表可以有效檢測絕緣電阻，也可以對絕緣材料的受潮程度進行合理檢測。當剩余電荷與檢測極性一致的時候，就會導致實際值低于絕緣電阻數(shù)值;而當極性不一致的時候，檢測電荷數(shù)值和剩余電荷數(shù)值會產(chǎn)生一種現(xiàn)象，那就是電荷中和現(xiàn)象。

2應對絕緣電阻變化的措施

變壓器絕緣電阻的下降，其本質(zhì)是由絕緣部分的導電因素增強引起。在變壓器制造過程中，水分和固體導電微粒是造成絕緣導電性能增強的主要物質(zhì)。變壓器在出廠時，要求其繞組絕緣和鐵芯絕緣的狀態(tài)經(jīng)過檢驗應良好。變壓器在經(jīng)歷運輸、驗收保管、器身內(nèi)檢、附件安裝、真空注油等工序過程中，一旦發(fā)生碰撞、受潮或污染等情況，將引起絕緣狀況下降甚至造成絕緣損壞或鐵芯多點接地。通過變壓器絕緣電阻及吸收比的測量，可以靈敏地發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣整體或局部受潮、污染和老化現(xiàn)象。

由于以上多種因素影響，會造成絕緣電阻測量結(jié)果失真，為保證測量結(jié)果的準確性，在測量前后要做好充分準備，從各個方面控制影響絕緣電阻結(jié)果的因素，盡量消除外界因素對變壓器絕緣電阻測量的影響。

2.1正確測量外界干擾下的絕緣電阻

在外界干擾條件下，會產(chǎn)生干擾電流，進而影響絕緣電阻值，因此，必須對外界環(huán)境進行控制。其一，選擇測量區(qū)。電磁干擾對電流的影響巨大，一般來說，電磁場磁性越大，所產(chǎn)生的電流影響就越大，因此，在測量區(qū)域選擇時，盡量避開電磁場。其二，合理選擇測量設備。兆歐表是絕緣電阻測量的主要設備，其性能直接影響著電阻值得準確性，因此，必須選擇高性能的兆歐表，要求選用的兆歐表具有高電壓等級，具有較強的抗干擾能力，以有效實現(xiàn)對變壓器的保護作用和絕緣電阻準確值得獲得。其三，利用整流設備，依據(jù)外加電壓以及泄露電壓對絕緣電阻進行計算。

2.2掌握環(huán)境溫度和濕度變化情況

在檢驗變壓器時，要提前做好環(huán)境溫度和濕度檢驗工作，要定時記錄濕度變化情況和溫度變化情況，在掌握外界環(huán)境情況的基礎上測量絕緣電阻。如果外界環(huán)境濕度非常大，可以利用屏蔽裝置進行設備保護，還要做好樣品清潔工作。

2.3提高放電充分性

在變壓器運行結(jié)束之后，剩余的電荷會降低電阻測量結(jié)果的準確性，所以，在測量變壓器絕緣電阻之前，應當實現(xiàn)繞組充分放電，實現(xiàn)剩余電荷數(shù)值的最小化。

2.4把握其他細節(jié)因素

此外接線方法、絕緣油性等因素對絕緣電阻的測量結(jié)果也產(chǎn)生一定影響，在測量過程中，要做好接線或是接地工作，控制絕緣油性，以獲得更為準確的測量值。

3、結(jié)語

綜上所述，電力變壓器在工業(yè)中占有很重要的位置，它作為發(fā)電廠和變電站的主要設備，發(fā)揮著非常重要的作用。電氣設備的高壓試驗對于電力系統(tǒng)的安全運行具有十分重要的意義。本文對電力變壓器的絕緣電阻試驗做了介紹，絕緣電阻和吸收比試驗是高壓試驗中最基本、最簡單、最重要的試驗項目。通過這個試驗可以檢測出變壓器的絕緣狀況，從而能夠保障電力變壓器長期、安全、穩(wěn)定的運行，確保正常企業(yè)生產(chǎn)。

參考文獻

[1]李勝營，仝太江，陳燕玲，蔣曉燕.變壓器制造中絕緣電阻偏低原因分析[J].變壓器，2010，47（05）：13-15.

[2]董萬光.110kv變壓器絕緣電阻偏低的原因分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2013，（30）：179.