變壓器絕緣電阻

變壓器絕緣電阻，吸收比,極化指數(shù)之間的關(guān)系2008-10-2808:28:341分類(lèi)：工作I標(biāo)簽:I字號(hào)大中小訂閱.60S絕緣電阻值和15S絕緣電阻之比。吸收比是反映變壓器手否吸潮判斷的數(shù)據(jù)。也是反映變壓器局部缺陷的數(shù)據(jù)1M你就敢用了??厲害.測(cè)量電力變壓器的絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)，對(duì)檢查變壓器整體的絕緣狀況具有較高的靈敏度，能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮，部件表面受潮或臟污，以及貫穿性的缺陷。當(dāng)絕緣貫穿于兩極之間時(shí)，測(cè)量其絕緣電阻時(shí)才會(huì)有明顯的變化，既通過(guò)測(cè)量才能靈敏地查出缺陷；若絕緣只有局部缺陷，而兩極間仍保持有良好絕緣時(shí)，絕緣電阻降低很少，甚至不發(fā)生變化，因此不能查出這種局部缺陷。測(cè)量絕緣電阻時(shí)，采用空閑繞組接地的方法，其優(yōu)點(diǎn)是可以測(cè)出被測(cè)部分對(duì)接地部分和不同電壓部分間的絕緣狀態(tài)，且能避免各繞組中剩余電荷造成的測(cè)量誤差。變壓器繞組絕緣電阻值及吸收比對(duì)判斷變壓器繞組絕緣是否受潮起到一定作用。當(dāng)測(cè)量溫度在10?30°C時(shí)，未受潮變壓器的吸收比應(yīng)在1.3?2.0范圍內(nèi)，受潮或絕緣內(nèi)部有局部缺陷的變壓器的吸收比接近于1.0?？紤]到變壓器的固體絕緣主要為纖維質(zhì)絕緣，而這些固體絕緣僅為變壓器絕緣的一小部分，其主要部分是由絕緣油組成的，絕緣油是沒(méi)有吸收特性的，故在注入弱極性的變壓器油以后，其吸收特性并不顯著。近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)情況發(fā)現(xiàn)，大型變壓器的絕緣電阻絕對(duì)值大時(shí)，往往出現(xiàn)吸收比小或不合格的極不合理的現(xiàn)象。反之絕緣電阻絕對(duì)值小時(shí)，則吸收比可達(dá)1.3以上，給判斷絕緣狀況帶來(lái)困難。變壓器主絕緣系油一紙結(jié)構(gòu)，如圖1所示。在直流電壓作用下，有圖2等值電路。圖1變壓器主絕緣示意圖1—紙板；2—油隙；3—紙撐條或墊塊圖2變壓器絕緣的等值電路其中RP、CP為絕緣紙的等值電阻和電容量；R0、C0為絕緣油的等值電阻和電容量；R1為紙撐條和墊塊的等值電阻。在直流電壓作用下，絕緣電阻為R(t)=R1(RP+R0)/(R1+RP+R0)(1+Ge-t/T)(1)吸收系數(shù)：G=R1(RPCP-R0C0)2/RPR0(R1+RP+R0)(CP+C0)2(2)吸收時(shí)間常數(shù)：T=RpR0(Cp+C0)/(Rp+R0)(3)由式(1)看出，絕緣由阻取決于變壓器紙和油的狀況，及結(jié)構(gòu)尺寸，并隨測(cè)試時(shí)間增加而增大。因此不是判斷絕緣狀況的理想指標(biāo)。實(shí)測(cè)表明，變壓器油的狀況，特別是其電阻率影響因素很多，對(duì)繞組絕緣電阻的影響很大。吸收比K為絕緣電阻60s值與15s值之比K=(1+Ge-15/T)/(1+Ge-60/T)(4)由式(4)看出，吸收系數(shù)G增加，導(dǎo)致吸收比K增大，如圖3所示。由式(2)知，吸收系數(shù)G主要取決于介質(zhì)的不均勻程度(RpCp手R0C0)，即當(dāng)油和紙兩層介質(zhì)均良好或均很差時(shí)，G值較小，其作用均使吸收比下降，給判斷絕緣優(yōu)劣帶來(lái)復(fù)雜性。在固定的G值前提下，某一吸收時(shí)間常數(shù)T0時(shí)，吸收比K取得最大值Km，如圖4所示。圖3吸收比與吸收系數(shù)關(guān)系圖4吸收比與吸收時(shí)間常數(shù)的關(guān)系由式(3)，吸收時(shí)間常數(shù)T與R0R0/(Rp+R0)成正比，油和紙兩層介質(zhì)或其中一層介質(zhì)不良時(shí)，TVT0；當(dāng)兩層介質(zhì)均好時(shí)T>T0o按圖4，在這兩種情況下，吸收比均較小，也給絕緣判斷帶來(lái)復(fù)雜性。綜上所述，用吸收比K判斷絕緣狀態(tài)有不確切性。特別是對(duì)于大型變壓器，因吸收時(shí)間常數(shù)T較大，往往不能取得大的吸收比。由于絕緣結(jié)構(gòu)的不同，使測(cè)試的吸收時(shí)間常數(shù)延長(zhǎng)，吸收過(guò)程明顯變長(zhǎng)，穩(wěn)態(tài)時(shí)一般可達(dá)10min或以上。大量數(shù)據(jù)表明，10min絕緣電阻均大于1min絕緣電阻值，說(shuō)明這些變壓器的吸收電流確實(shí)衰減很慢。因而出現(xiàn)絕緣電阻提高、吸收比小于1.3而絕緣并非受潮的情況。若仍然按傳統(tǒng)的吸收比來(lái)判斷大型變壓器的絕緣狀況，已不能有效地加以判斷。為更好地發(fā)揮絕緣電阻項(xiàng)目的作用，根據(jù)目前我國(guó)廣泛采用晶體管兆歐表測(cè)試的情況，在電力變壓器繞組的測(cè)試中，用”極化指數(shù)PI"作為另一種判斷繞組絕緣是否受潮的依據(jù)。極化指數(shù)是指測(cè)試讀取10min時(shí)的絕緣電阻值與讀取1min時(shí)絕緣電阻值之比。PI=(1+Ge-60/T)/(1+Ge-600/T)(5)通常，吸收時(shí)間常數(shù)T在100?200s左右，l+Ge-600/Tu1則PI=1+Ge-60/T由式（6）,吸收指數(shù)PI隨G和T均有單向變化的關(guān)系。即絕緣狀況良好時(shí)，T大，PI亦大。所以用極化指數(shù)對(duì)判斷絕緣狀況有較好的確定性。但對(duì)于小容量變壓器，因吸收時(shí)間常數(shù)T較小，極化指數(shù)PI也較小。考慮到變壓器的不同電壓等級(jí)和容量，《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定”吸收比（在10?30°C范圍）不低于1.3或極化指數(shù)不低于1.5"，是指吸收比大于1.3（可能極化指數(shù)小于1.5），或僅極化指數(shù)大于1.5（可能吸收比小于1.3）都作為符合標(biāo)準(zhǔn)。所以對(duì)吸收比小于1.3,一時(shí)又難以下結(jié)論的變壓器，可以補(bǔ)充測(cè)量極化指數(shù)作為綜合判斷的依據(jù)。表1摘自美國(guó)《變壓器維護(hù)指南》，可作為根據(jù)極化指數(shù)判斷絕緣狀況的參考。表1狀態(tài)極化指數(shù)PI危險(xiǎn)小于1.0不良1.0?1.1可疑1.1?1.25較好1.25?2.0良好大于2.0絕緣電阻，吸收比,極化指數(shù)之間的關(guān)系當(dāng)說(shuō)吸收比時(shí)，應(yīng)該說(shuō)到絕緣電阻極化指數(shù)。絕緣電阻一一在絕緣結(jié)構(gòu)的兩個(gè)電極之間施加的直流電壓值與流經(jīng)該對(duì)電極的泄漏電流值之比。R=U/I，常用單位：（MQ）兆歐吸收比一一在同一次試驗(yàn)中，1min時(shí)的絕緣電阻值與15s時(shí)的絕緣電阻值之比。用字母K來(lái)表示。極化指數(shù)一一在同一次試驗(yàn)中，10min時(shí)的絕緣電阻值與1min時(shí)的絕緣電阻值之比。用字母P來(lái)表示。絕緣電阻測(cè)試是電氣試驗(yàn)人員最常用的方法；該方法操作簡(jiǎn)單，易于判斷。通常用兆歐表進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)測(cè)得的試品1分鐘時(shí)的絕緣電阻值的大小以及吸收比，可檢出絕緣是否有貫通性的集中缺陷、整體受潮或貫通性受潮。預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程對(duì)變壓器絕緣電阻的要求：1） 絕緣電阻換算至同一溫度下，與前一次測(cè)試結(jié)果相比應(yīng)無(wú)顯著變化，一般不低于上次值的70%2） 35kV及以上變壓器應(yīng)測(cè)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(cè)量極化指數(shù)，應(yīng)不低于1.53） 絕緣電阻大于10000MQ時(shí)，吸收比不低于1.1或極化指數(shù)不低于1.3應(yīng)當(dāng)指出：只有當(dāng)絕緣缺陷貫通于兩極之間，測(cè)得其絕緣電阻時(shí)才會(huì)有明顯的變化。若設(shè)備絕緣只是局部缺陷，而兩極之間仍保持有部分良好絕緣時(shí)。絕緣電阻降低很少，甚至不發(fā)生變化。因此不能檢出這種局部的缺陷。絕緣材料的絕緣電阻并不是一個(gè)恒定的值，當(dāng)絕緣材料吸收水份或表面有灰塵或瓷件表面有污垢時(shí)，絕緣材料的絕緣電阻就會(huì)大大地降低。絕緣電阻之所以會(huì)降低是由于吸收水份受臟后相當(dāng)于并聯(lián)了一個(gè)相當(dāng)數(shù)值的電阻，使絕緣材料的總電阻下降。絕緣電阻降低后泄漏電流就增大。所以絕緣電阻可以判斷內(nèi)部絕緣材料是否受潮，或外絕緣表面是否有缺陷。對(duì)外絕緣而言，如果擦干凈后，即可恢復(fù)其絕緣性能，說(shuō)明不了外絕緣的絕緣性能本質(zhì)。對(duì)內(nèi)絕緣而言，也不能表示其老化程度與損傷情況（這些絕緣性能要由介質(zhì)損失角及局部放電