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(cè)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(cè)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(cè)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(duì)措施

利用兆歐表能方便有效地檢測(cè)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(chǎng)測(cè)量中，周圍電磁場(chǎng)干擾、測(cè)量時(shí)間、環(huán)境溫度、測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)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(cè)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(duì)大型變壓器等電容量大的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)，雖采用抗干擾能力強(qiáng)的測(cè)試設(shè)備，使外界干擾對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)影響較小，但仍不能忽視。

為了正確測(cè)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(chǎng)進(jìn)行測(cè)量;

2采用高電壓級(jí)的兆歐表進(jìn)行測(cè)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(shì)，使電導(dǎo)增加，造成絕緣電阻降低。對(duì)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(duì)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(duì)濕度及溫度有關(guān)，相對(duì)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(cè)試時(shí)間

對(duì)于大容量的電力設(shè)備，應(yīng)測(cè)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(cè)試結(jié)果。絕緣電阻隨加壓時(shí)間的延長(zhǎng)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(cè)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(cè)量前后均應(yīng)將實(shí)測(cè)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(cè)量順序

變壓器的絕緣電阻需多次反復(fù)的測(cè)量，測(cè)試過程中使測(cè)量繞組、繞組間的分布電容均被充電，當(dāng)按不同的順序測(cè)量各繞組絕緣電阻時(shí)，繞組間電容發(fā)生重新充電，對(duì)測(cè)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(cè)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(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較。