220kV變壓器絕緣電阻偏低的原因及分析

1電力變壓器是電力系統(tǒng)最主要的電力設(shè)備之一，是傳遞電能的電器。主變絕緣電阻的測試是變壓器交接試驗(yàn)和例行試驗(yàn)的重要項(xiàng)目之一，測量繞組的絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)，能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮，部件表面受潮臟污，以及貫穿性的集中性缺陷，如瓷瓶破裂、引線接殼、器身內(nèi)有金屬接地等缺陷。經(jīng)驗(yàn)表明，變壓器的絕緣在干燥前后，其絕緣電阻的變化倍數(shù)比tan δ的大得多，故在變壓器在干燥的過程中，可以通過測量絕緣電阻和吸收比來了解設(shè)備的絕緣情況。

2影響絕緣電阻的因素及應(yīng)對措施

利用兆歐表能方便有效地檢測出變壓器絕緣的貫通性集中缺陷和受潮等分布式缺陷。然而在現(xiàn)場測量中，周圍電磁場干擾、測量時(shí)間、環(huán)境溫度、測量電壓、環(huán)境濕度、接線方法、絕緣油性能等都將影響絕緣電阻的測試結(jié)果。在試驗(yàn)中忽視一些小問題，可能會(huì)做出錯(cuò)誤的判據(jù)，給檢修工作帶來不必要的麻煩。特別是變壓器這類大型設(shè)備，在通過絕緣電阻來判斷其絕緣狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該同時(shí)測量其吸收比和極化指數(shù)來作為輔助判據(jù)。

2.1外界干擾

對周圍有帶電運(yùn)行設(shè)備的變壓器進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，變壓器與帶電設(shè)備之間的電容耦合使主變帶有一定電壓等級(jí)的感應(yīng)電壓，測量回路中形成干擾電流，干擾電流可能會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)失真，或顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)，無法得到準(zhǔn)確的絕緣電阻值。在實(shí)際試驗(yàn)中，對大型變壓器等電容量大的設(shè)備進(jìn)行測試時(shí)，雖采用抗干擾能力強(qiáng)的測試設(shè)備，使外界干擾對試驗(yàn)數(shù)據(jù)影響較小，但仍不能忽視。

為了正確測量干擾環(huán)境下的絕緣電阻，可采用以下4種方法：

1遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場進(jìn)行測量;

2采用高電壓級(jí)的兆歐表進(jìn)行測量;

3選用抗干擾能力強(qiáng)的兆歐表;

4利用整流設(shè)備，根據(jù)外加電壓和泄漏電流計(jì)算絕緣電阻。

2.2溫度變化

電力設(shè)備的絕緣電阻隨溫度的變化而變化。當(dāng)溫度升高時(shí)，絕緣介質(zhì)內(nèi)部離子運(yùn)動(dòng)加劇，其內(nèi)部水分、雜質(zhì)、鹽分等物質(zhì)呈擴(kuò)散趨勢，使電導(dǎo)增加，造成絕緣電阻降低。對于大型變壓器，要記錄環(huán)境溫度和變壓器本體油溫，并進(jìn)行換算，才能保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。

當(dāng)溫度增加時(shí)，絕緣電阻將按指數(shù)規(guī)律下降，它們的關(guān)系為

當(dāng)試設(shè)備溫度低于周圍空氣的 “露點(diǎn)” 溫度時(shí)，潮氣將在絕緣表面結(jié)露，形成水膜，降低了絕緣電阻，增加了表面泄漏。

2.3濕度和電力設(shè)備表面臟污

電力設(shè)備周圍環(huán)境濕度的變化及空氣污染造成的表面污穢對絕緣電阻的影響很大。當(dāng)絕緣材料受潮時(shí)，其表面吸附一些水分，使表面電導(dǎo)率增加，其體積電阻和表面電阻都顯著地減少，介質(zhì)損耗增大，耐壓強(qiáng)度降低。絕緣材料的受潮程度與周圍空氣的相對濕度及溫度有關(guān)，相對濕度愈大，溫度愈低，材料本身的受潮程度也愈大，絕緣電阻大大地降低。

試驗(yàn)時(shí)，若濕度較大，應(yīng)將被試品表面屏蔽;若設(shè)備表面臟污，應(yīng)用干燥清潔柔軟的布將被試品擦拭干凈。

2.4測試時(shí)間

對于大容量的電力設(shè)備，應(yīng)測量其吸收比和極化指數(shù)，來輔助判斷其絕緣情況。當(dāng)大容量的設(shè)備絕緣受潮時(shí)，泄漏電流分量會(huì)增加，設(shè)備輸出電流隨時(shí)間變化就比較小，這時(shí)泄漏電流和加壓時(shí)間沒有關(guān)系，吸收比很接近1，致使時(shí)間的誤差直接影響到測試結(jié)果。絕緣電阻隨加壓時(shí)間的延長而變大，可能使試驗(yàn)結(jié)論截然不同。

2.5剩余電荷

電力設(shè)備退行后，可能會(huì)遺留一部分殘余電荷，致使絕緣電阻偏大或偏小。當(dāng)殘余電荷的極性與與兆歐表的極性相同時(shí)，測得的絕緣電阻值比真實(shí)值增大，原因在于同性排斥，使兆歐表的輸出電荷減少，極性相反時(shí)，兆歐表的輸出電荷有一部分去中和殘余電荷。故測量前后均應(yīng)將實(shí)測繞組與外殼短路充分放電，放電時(shí)間應(yīng)不少于2min。

2.6測量順序

變壓器的絕緣電阻需多次反復(fù)的測量，測試過程中使測量繞組、繞組間的分布電容均被充電，當(dāng)按不同的順序測量各繞組絕緣電阻時(shí)，繞組間電容發(fā)生重新充電，對測量結(jié)果有影響，導(dǎo)致附加誤差產(chǎn)生。為消除此影響，要求測量必須有一定的順序，且一經(jīng)確定，每次試驗(yàn)均應(yīng)按此順序進(jìn)行。這樣，便于對測量結(jié)果進(jìn)行比較。