變壓器絕緣電阻、直流電阻試驗(yàn)及方法

1、電力變壓器試驗(yàn)（一） 電氣設(shè)備試驗(yàn)的目的：對電氣設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，是提高設(shè)備健康水平、預(yù)防設(shè)備損壞、確保安全、滿發(fā)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施之一 。 電力設(shè)備試驗(yàn)的種類： 出廠試驗(yàn)（型式試驗(yàn)、特殊試驗(yàn)） 交接試驗(yàn)： 對于新安裝的電氣設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，稱為交接驗(yàn)收試驗(yàn) 交接試驗(yàn)規(guī)程 GB50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)防性試驗(yàn)： 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)是指對經(jīng)過一定時(shí)間運(yùn)行（規(guī)程規(guī)定的試驗(yàn)周期）電氣設(shè)備，不論運(yùn)行情況如何都要按規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)周期所進(jìn)行的定期檢查或試驗(yàn)。 預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程： 南方電網(wǎng)下屬各單位均應(yīng)執(zhí)行Q/CSG 114002-2011電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程 DL /T

2、 5961996 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程 變壓器作用： 是一種靜止電器,它通過線圈間的電磁感應(yīng),將一種電壓等級的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能。 是電力系統(tǒng)重要的主設(shè)備之一。在發(fā)電廠通過升壓變壓器將發(fā)動(dòng)機(jī)電壓升高，由輸電線路將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能送到電力系統(tǒng)中；在變電站通過降壓變壓器再將電能送至配電網(wǎng)絡(luò)。 改變電壓： 升高電壓的變壓器叫做升壓變壓器，一般用在發(fā)電廠。 降低電壓的變壓器叫做降壓變壓器，一般用在變電站。 一.變壓器繞組連同套管絕緣電阻試驗(yàn) 二.變壓器繞組直流電阻試驗(yàn) 三.變壓器直流泄漏電流試驗(yàn) 一.變壓器繞組連同套管絕緣電阻試驗(yàn) （一）為什么要測量變壓器絕緣電阻 絕緣電

3、阻就是指加于試品上的直流電壓與流過試品的泄漏電流之比。 1.測量變壓器的絕緣電阻 變壓器的絕緣 外絕緣 內(nèi)絕緣：主絕緣、縱絕緣 主絕緣：變壓器相間的絕緣、繞組之間的絕緣、高壓套管引線對外殼（油箱間）的絕緣 縱絕緣：匝間絕緣 能檢查出變壓器絕緣整體受潮，部件表面受潮或臟污以及貫穿性的集中缺陷。 能檢查出瓷件破裂、引線接殼、器身內(nèi)有銅線搭橋、絕緣部件破裂，鐵芯有否接地現(xiàn)象、半貫穿性或金屬性短路等 兆歐表選擇 額定電壓為1000V及以上的繞組，用2500V測量，其量程一般不低于10000M,對額定電壓為1000V以下的繞組，用1000V或2500V兆歐表測量。 （二）怎樣測量絕緣電阻 1.滿足試驗(yàn)條

4、件 靜止時(shí)間 油溫低于50時(shí)測量 2.測量要求 被測繞組各引線端應(yīng)短路，其余非被測繞組都短路接地。 3.試驗(yàn)時(shí)注意事項(xiàng) 瓷套管清掃干凈 在潮濕或污染地區(qū)和有干擾測量時(shí)應(yīng)盡量使用 屏蔽線 記錄當(dāng)時(shí)的變壓器的油溫及環(huán)溫 試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將測量部位與地線相連進(jìn)行放電，將變壓器的被試?yán)@組上殘余電荷放盡，防止觸電。 4.試驗(yàn)設(shè)備（兆歐表） （1）兆歐表可使用手動(dòng)及電動(dòng)兩種，電動(dòng)兆歐表檔位可有多檔。 （2）兆歐表的屏蔽端子直接與電源的負(fù)極相連，如果將試品的表面接到屏蔽端子，泄漏電流直接從屏蔽端子流回電源，而不進(jìn)過測量回路。減少測量誤差。 （3）兆歐表輸出的電壓是脈動(dòng)的直流電壓。 （4）兆歐表指針不到，主要原

5、因 測試線外部絕緣老化或絕緣不好，人用手拿絕緣線時(shí)如絕緣線絕緣不良這時(shí)指針指不到 兆歐表外殼直接放在地上， 轉(zhuǎn)速太慢或不均勻（手動(dòng)兆歐表） （ 5）變壓器繞組絕緣電阻測量兆歐表所測值很快達(dá)到無窮大，可能是兆歐表引線或內(nèi)部開路 5.正確操作兆歐表 將兆歐表水平放穩(wěn)，（手動(dòng)兆歐表在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)）用導(dǎo)線瞬時(shí)短接“L”和“E”端子， 將兆歐表“L”端測量線懸空，兆歐表轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速時(shí)（手動(dòng)兆歐表），（電動(dòng)兆歐表按測量?。┢渲羔槕?yīng)指，然后將“L”端測量線搭在變壓器被試部位 將被試變壓器的各繞組的所有引出端子分別用導(dǎo)線短接，首先將其余繞組、鐵心、夾件可靠接地與兆歐表的“E”端連接，然后將兆歐表的“L”端連接

6、被試?yán)@組。 測量結(jié)束后，應(yīng)先取下測量線，然后再停止兆歐表，以免反充電損壞兆歐表。 6.測試過程中兆歐表對絕緣電阻的影響 兆歐表的指針來回?cái)[動(dòng)，主要原因可能是電動(dòng)兆歐表使用交流電源不穩(wěn)（如附近有電焊或大功率用電設(shè)備），這時(shí)直流電壓脈動(dòng)系數(shù)比較大，指針擺動(dòng)大很不容易穩(wěn)定下來，可讀平均值。 指針周期性擺動(dòng)，回路中存在反充電因素（如設(shè)備絕緣不良）絕緣有間斷性恢復(fù)也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。 指針朝反方向偏轉(zhuǎn)，被試設(shè)備上沒有放凈電荷經(jīng)兆歐表放電所致，（如兆歐表突然斷電） （三）怎樣判斷絕緣電阻結(jié)果 1.試驗(yàn)周期（1）交接時(shí)（2） Q/CSG 114002-2011電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定： 110kV及以下：6

7、年；220kV、500kV：3年 大修后 必要時(shí)（3）GB50150電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定： 變壓器電壓等級為35kV及以上且容量在4000kVA及以上時(shí)應(yīng)測量吸收比，吸收比與產(chǎn)品出廠值相比應(yīng)無明顯差別。在常溫下不低于1.3，當(dāng)R60大于3000M時(shí)，吸收比可不作考核。 變壓器電壓等級為220kV及以上且容量在12000kVA及以上時(shí)變壓器時(shí)，宜用5000V兆歐表測量極化指數(shù)，測得值與產(chǎn)品出廠值相比應(yīng)無明顯差別，在常溫下不低于1.3，當(dāng)R60大于10000M時(shí)極化指數(shù)可不作考核。 2.試驗(yàn)結(jié)果和判斷 預(yù)防性試驗(yàn)絕緣電阻值（R60）一般不低于上次測量值70%（同一油溫）。（參考

8、） （1）絕緣電阻滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，合格。 （2）吸收比、極化指數(shù) 吸收比：60s的絕緣電阻與15s的絕緣電阻之比. 極化指數(shù)：600s的絕緣電阻與60s的絕緣電阻之比。 35kV及以上變壓器應(yīng)測量吸收比，吸收比在常溫下不低于1.3；吸收比偏低時(shí)可測量極化指數(shù)，應(yīng)不低于1.5 絕緣電阻大于10000 M時(shí)，吸收比不低于1.1或極化指數(shù)不低于1.3 （3）絕緣電阻低 絕緣電阻R60小于300 M，吸收比不合格，可認(rèn)為絕緣受潮或有貫穿性缺陷。 絕緣電阻低，而且R60與R15之差通常在數(shù)十兆歐以下，最大不會超過100M，可認(rèn)為絕緣有受潮可能，還可結(jié)合其它項(xiàng)目綜合分析 (4)判斷絕緣電阻及影響測量結(jié)果

9、原因 絕緣電阻值不宜小于500 M，小于500 M，一定要引起注意，連同微水，油的介損值綜合判斷變壓器是否能繼續(xù)投入運(yùn)行。 若測得的絕緣電阻值過低，應(yīng)進(jìn)行分解試驗(yàn)，找出絕緣電阻最低的部份。 吸收比隨著變壓器繞組絕緣電阻值升高而減小。 絕緣電阻低與吸收比關(guān)系 容量不同而不同 吸收比與變壓器油溫的關(guān)系 一般情況下，變壓器的吸收比隨溫度的增加而不變 （四）測量結(jié)果的影響因素 （1）臟污 （2）天氣、溫度、濕度影響 （3）儀表影響 （4）周圍環(huán)境及接地影響 （5）引線影響 （6）容量不同 （7）電容耦合和磁耦合 （8）殘余電荷 （五）變壓器的絕緣電阻下降的原因 運(yùn)輸原因 安裝及吊罩 受潮 變壓器油原因

10、 誤判斷 （六）案例（六）案例 案例1：變壓器鐵芯接地?cái)嗑€時(shí)，絕緣電阻會明顯上升，吸收比會下降。 如有一臺變壓器高對低、地絕緣電阻在正常時(shí)為1500/1100 M，吸收比為1.36,斷線時(shí)絕緣電阻增加為12000/10400 M，吸收比降為1.15；低對高、地絕緣電阻在正常時(shí)為1350/1050 M，吸收比為1.29。斷線時(shí)絕緣電阻增加為11000/9800 M，吸收比降為1.12；主要原因?yàn)樵瓉龛F芯接地，高壓對低壓和地的電容因?yàn)榈蛪杭拌F芯接地所以測量的其實(shí)就是高壓對所有對地部份的絕緣電阻，如果鐵芯接地線斷開，這時(shí)高壓對地的電容變?yōu)楦邏簩﹁F芯和鐵芯對低壓、地串聯(lián)等值電容。所以絕緣電阻突然增加也

11、要查找原因才行。 案例2：漫灣電廠廠用變高壓吸收比為1.1,但低壓吸收比為2.53,高壓極化系數(shù)為1。 由于高低壓吸收比一個(gè)合格，一個(gè)不合格，原因就不是油的問題，很可能原因在高壓方面。 高壓套管引線有開裂。 二.變壓器繞組直流電阻試驗(yàn) （一）測量變壓器直流電阻目的 檢查繞組內(nèi)部導(dǎo)線和引線的焊接質(zhì)量。 檢查分接開關(guān)，各個(gè)位置接觸是否良好。 檢查繞組或引出線有無折斷處。 檢查并聯(lián)支路的正確性，是否存在由幾條并聯(lián)導(dǎo)線繞成的，繞組發(fā)生一處或幾處斷線的情況。 檢查變壓器繞組局部匝間、層間、段間有無短路現(xiàn)象或內(nèi)部斷線。 引線與套管的接觸是否良好等。 多股并列導(dǎo)線的繞組是否有斷股等情況。 （二）試驗(yàn)方法 使

12、用快速測試儀測試，測試時(shí)要注意測試數(shù)值要保持不變才能認(rèn)為測試完畢。 測試完畢后一定要先放電（測試儀本身有這個(gè)功能），防止人身觸電以及反充電損壞測試儀。 無勵(lì)磁分接開關(guān)在改變分接位置后，必須測量使用分接的直流電阻和變比，合格后方可投運(yùn)。 電阻誤差計(jì)算公式：%=Rmax-Rmin/Rp100% %-相或線電阻之間的誤差百分?jǐn)?shù) Rmax-相或線電阻之間的最大值 Rmin-相或線電阻之間的最小值 Rp-三相相或線電阻之間的平均值 （三）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) （1）GB50150電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 1600kVA及以下容量等級三相變壓器，各相測得的相互差值應(yīng)小于平均值的4%，線間測得值的相互

13、差值應(yīng)小于平均值的2%，1600kVA以上三相變壓器，各相測得的相互差值應(yīng)小于平均值的2%，線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%，與以前相同部位測得值比較，其變化不應(yīng)大于2% （2） Q/CSG 114002-2011電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定：（同交接） （3）試驗(yàn)周期 110kV及以下：6年；220kV、500kV：3年 大修后 無載分接開關(guān)變換分接位置 有載分接開關(guān)檢修后 必要 時(shí) （四）影響變壓器直流電阻測試的一些因素 對變壓器繞組直流電阻的測得值有影響的是變壓器上層油溫及繞組溫度。 測量時(shí)非被試?yán)@組要開路。 分接開關(guān)接觸不良 測量線夾得位置不當(dāng) （五）測量中注意事項(xiàng) 影響直流電阻測

14、量準(zhǔn)確度的因素很多，如測量表計(jì)的準(zhǔn)確度等級、接線的方法、電流穩(wěn)定情況等均會影響測量的準(zhǔn)確度， 測試時(shí)應(yīng)注意以下方面 測量儀表的準(zhǔn)確度應(yīng)不小于0.5級 導(dǎo)線與儀表及測試?yán)@組端子的連接必須良好，電流引線必須接在被測繞組的外側(cè)，電壓接線必須接在被測繞組的內(nèi)側(cè)。 準(zhǔn)確記錄被試?yán)@組的溫度（浸油設(shè)備記錄變壓器油的溫度） （六）試驗(yàn)結(jié)果判斷 有載調(diào)壓變壓器應(yīng)在所有分接頭上測量直流電阻，無載調(diào)壓變壓器大修后應(yīng)在各側(cè)繞組的所有分接頭位置上測量直流電阻，預(yù)防性試驗(yàn)一般只在運(yùn)行檔進(jìn)行測量，運(yùn)行中更換分接頭位置后，必須重新測量直流電阻。 1.三相電阻不平衡的分析 變壓器套管中導(dǎo)電桿和內(nèi)部引線接觸不良 焊接不良，由于引

15、線和繞組焊接質(zhì)量不良造成接觸處電阻偏大，或多股并繞繞組的一股或幾股沒有焊上或斷股引起電阻偏大。 分接開關(guān)接觸不良，如接頭燒傷、分接開關(guān)內(nèi)部不清潔、電鍍層脫落、彈簧壓力不夠等造成個(gè)別分接頭的電阻偏大三相電阻不平衡 變壓器線圈本身問題。 電阻相間差在出廠時(shí)就已超過規(guī)定。制造廠已說明了這種偏差的原因，則與以前相同部位測得值比較，其變化不應(yīng)大于2% 2.錯(cuò)誤的測量接線及試驗(yàn)方法。 充電時(shí)間不夠，電流未穩(wěn)定時(shí)即讀取測量值， 導(dǎo)線夾得不當(dāng)，使接觸電阻增大。 測量接線與變壓器接頭連接位置不對，即測量時(shí)電壓引線在電流引線的外側(cè)或與電流引線同一位置，致使接觸處電阻也包括在測量值之內(nèi) 測量某一繞組時(shí)，未將其他繞組

16、與接地體斷開，或其他繞組在短接在，造成充電不穩(wěn)定。 （七）案例 案例1：一臺某110kV變壓器低壓線圈不平衡系數(shù)超標(biāo)，與原來相比有一相電阻比原來大了，可判斷是否斷股，例0.03058增加到0.03336,增加了0.00278,查圖紙為12股，經(jīng)過計(jì)算斷了一股。 三.變壓器直流泄漏電流試驗(yàn) （一）測量泄漏電流 測量直流泄漏時(shí)應(yīng)依次測量電氣設(shè)備各端對地和其他部分間直流泄漏值。被測端各引線端應(yīng)短路并接在加壓側(cè)，其余非被測端都短路接地。由于負(fù)極性直流電壓下對絕緣的考核更嚴(yán)格，應(yīng)采用負(fù)極性電壓。 1.試驗(yàn)電壓高，可隨意調(diào)節(jié)。根據(jù)被試品不同的電壓等級施以相應(yīng)的直流試驗(yàn)電壓 2.泄漏電流可由微安表隨時(shí)監(jiān)視，

17、靈敏度高，測量重復(fù)性也好。 3.根據(jù)泄漏電流測量值可以換算出絕緣電阻值。（兆歐表由于在絕緣電阻值較小時(shí)其內(nèi)阻壓降使“線路”端子上的電壓顯著下降，算不出準(zhǔn)確泄漏電流值，絕緣電阻表輸出電壓與被試品絕緣電阻值大小有關(guān)，不一定是絕緣電阻表銘牌標(biāo)準(zhǔn)電壓） 4.泄漏電流試驗(yàn)時(shí)可以作出泄漏電流與加壓時(shí)間的關(guān)系曲線和泄漏電流與所加電壓關(guān)系曲線，通過這些曲線可以判斷絕緣狀況。 5.將直流電壓加到絕緣體上，其泄漏電流是不衰減的在加壓到一定時(shí)間以后，微安表的讀數(shù)就等于泄漏電流值。絕緣良好時(shí)，泄漏電流和電壓的關(guān)系幾乎呈一直線，且上升較小。繞組額定電壓（kV）3615203566330500直流試驗(yàn)電壓（kV）5102

18、04060（二）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測量泄漏時(shí)外加試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn) （三）微安表的接線方式有三種： 1.串接在試品的高電位端 微安表接在高壓側(cè)的優(yōu)點(diǎn)：不受高壓對地雜散電流的影響，測量比較準(zhǔn)確。 微安表接在高壓側(cè)的缺點(diǎn)：微安表至試品的引線需要屏蔽線，讀數(shù)和切換量程不方便. 2. 串接在直流試驗(yàn)裝置輸出側(cè)的低電位端。 （四）操作時(shí)注意事項(xiàng) 1.按接線圖接好線，并由專人認(rèn)真檢查接線和儀器設(shè)備，當(dāng)確認(rèn)無誤時(shí)方可通電及升壓 2.在升壓過程中，應(yīng)密切監(jiān)視被試設(shè)備，試驗(yàn)回路及有關(guān)表計(jì)，微安表的讀數(shù)應(yīng)該在升壓過程中，按規(guī)定分階段進(jìn)行，且需要有一定的停留時(shí)間，以避開吸收電流影響 3.在測量過程中，若有擊穿、閃絡(luò)等異常現(xiàn)象發(fā)生，

19、應(yīng)馬上降壓，以斷開電源，并查明原因，詳細(xì)記錄，待妥善處理后再繼續(xù)測量。 4.試驗(yàn)完畢。降壓、斷開電源后，均應(yīng)對被試設(shè)備進(jìn)行充分放電，放電前將微安表短接，并先通過有高阻電阻的放電棒放電，然后直接接地。 （五）影響變壓器直流泄漏的一些因素 1.測量如果在低壓讀數(shù)（沒有高壓表）即使將測量線懸空，低壓表讀數(shù)仍然很大，有時(shí)還比沒有接上線的還大。 2.測量線靠近接地體，雜散電流通過低壓表 3.測量線絕緣不良，也會引起電流過大. 4.高壓A表本身問題，引起讀數(shù)過大。 5.套管臟污或潮濕，電流也會過大。 6.直流設(shè)備末接地，使高壓A表幾乎讀不出數(shù) 7.非被試?yán)@組末接地，A表電流小。 8.微安表要接在高壓側(cè)，測量線過長最好加屏蔽。 （六）對試驗(yàn)結(jié)果分析判斷 1.相互比較，同一設(shè)備歷次數(shù)據(jù)比較，同類設(shè)備比較（換算到同一溫度） 2.泄漏電流不隨加壓時(shí)間延長而增加（否則可能存在一定的絕緣缺陷） 3.泄漏電流隨外加電壓變化的曲線關(guān)系進(jìn)行判斷，一條直線好，電壓上升時(shí)泄漏電流上升更快存在缺陷。 4.A表指示猛增，電壓表下降，表示擊穿。 5.與歷年的測量結(jié)果相比，當(dāng)年的測量值不應(yīng)