变压器绕组绝缘电阻的测量结果分析

2014-01-24陆文升

中国新技术新产品 2014年4期

关键词：中压电阻值外壳

陆文升

（肇庆供电局，广东肇庆 526060）

变压器绕组绝缘电阻的测量结果分析

陆文升

（肇庆供电局，广东肇庆 526060）

变压器绕组绝缘电阻的测量是变压器预防性试验的重要试验项目之一，能够及时发现主变的潜在缺陷，有效地检查出电力变压器绝缘整体受潮、部分表面受潮或脏污、以及贯穿性的集中性缺陷，如瓷件破裂、引线接壳、器身内有金属接地等缺陷。本文通过对变压器的绝缘电阻测量结果的理论计算分析，初步确定变压器各个重要部位具体的绝缘电阻值，为以后能够对变压器存在绝缘缺陷的部位进行定位诊断提供理论依据。

绝缘电阻；吸收比；极化指数

1 前言

变压器的绕组绝缘电阻测量，包括吸收比、极化指数的测量，在电气设备预防性试验以及交接试验中有着及其重要的地位，通过试验容易发现变压器绕组的贯穿性受潮、整体绝缘老化等缺陷。但是，当前在变压器绕组绝缘电阻的测量（包括吸收比、极化指数的测量），特别是大型的、高电压等级的变压器的测量中遇到的主要问题是：（1）对于双绕组变压器，通过常规测量方法只能测量出低压绕组对高压绕组及地的绝缘电阻、高压绕组对低压绕组及地的绝缘电阻、高压绕组及低压绕组对地的绝缘电阻，不能测量具体的高压绕组对地的绝缘电阻、高压绕组对低压绕组的绝缘电阻、低压绕组对地的绝缘电阻。（2）对于三绕组变压器，通过常规量试方法只能测量出低压绕组对高压绕组中压绕组及地的绝缘电阻、中压绕组对高压绕组低压绕组及地的绝缘电阻、高压绕组对中压绕组低压绕组及地的绝缘电阻、高压绕组中压绕组对低压绕组及地的绝缘电阻、高压绕组低压绕组对中压绕组及地的绝缘电阻、高压绕组中压绕组低压绕组对地的绝缘电阻，不能测量具体的高压绕组对地的绝缘电阻、中压绕组对地的绝缘电阻、低压绕组对地的绝缘电阻、高压绕组对中压绕组的绝缘电阻、高压绕组对低压绕组的绝缘电阻、中压绕组对低压绕组的绝缘电阻。针对以上两个问题，本文通过列出方程组，理论计算出每个重要部位具体的绝缘电阻，为以后能够对变压器存在绝缘缺陷的部位进行定位诊断提供理论依据。

2 基本概念的解析

2.1 绝缘电阻

绝缘电阻是指在绝缘体的临界电压下，加于试品上的直流电压与流过试品德泄漏电流（或称电导电流）之比，即：

2.2 绝缘的吸收比

由于电介质中存在着吸收现象，在实际应用上把加压60秒测量的绝缘电阻值与加压15秒测量的绝缘电阻值的比值，称为吸收比，即

2.3 绝缘的极化指数

对于吸收过程较长的大容量设备，如大型变压器、长电缆等等，有时用吸收比值尚不足以反映绝缘介质的电流吸收全过程。为了更好地判断绝缘是否受潮，可采用较长时间的绝缘电阻比值进行衡量，称为绝缘的极化指数，即：

3 变压器绕组绝缘电阻测量结果的理论计算分析

3.1 双绕组变压器绕组绝缘电阻测量结果的理论计算分析

（1）测量双绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和其他绕组间的绝缘电阻值。测量时，被测绕组各引线端均应短接在一起，其余非被测绕组皆短路接地。双绕组变压器绕组绝缘电阻的测量顺序及位置如下。

（2）测量一：被测绕组为低压绕组，对应接地位置为外壳及高压绕组，对应测量结果为低压绕组对高压绕组及地R1。

（3）测量二：被测绕组为高压绕组及低压绕组，对应接地位置为外壳，对应测量结果为高压绕组及低压绕组对地R3。

（4）测量三：被测绕组为高压绕组，对应接地位置为外壳及低压绕组，对应测量结果为高压绕组对低压绕组及地R2。

双绕组变压器的内部结构等效图如图1所示。图中R10为高压绕组对外壳及地的绝缘电阻; R12为高压绕组对低压绕组的绝缘电阻; R20为低压绕组对外壳及地的绝缘电阻。

根据等效图，列出三个电导方程式:

通过以上结果的理论计算分析，能够具体确定高压绕组对外壳及地的绝缘电阻值R10；高压绕组对低压绕组的绝缘电阻值R12；低压绕组对外壳及地的绝缘电阻R20；从而有助于进一步判断分析究竟是变压器内部哪个具体部位之间的绝缘存在缺陷，对变压器存在绝缘缺陷的部位进行定位诊断提供理论依据。

3.2 三绕组变压器绕组绝缘电阻测量结果的理论计算分析

（1）测量三绕组绝缘电阻时，也应依次测量各绕组对地和其他绕组间的绝缘电阻值。测量时，被测绕组各引线端均应短接在一起，其余非被测绕组皆短路接地。三绕组变压器绕组绝缘电阻的测量顺序及位置如下：

1）测量一：被测绕组为低压绕组，对应接地位置为外壳、高压绕组及中压绕组，对应测量结果为低压绕组对高压绕组、中压绕组及地R1。

2）测量二：被测绕组为中压绕组，对应接地位置为外壳、高压绕组及低压绕组，对应测量结果为中压绕组对高压绕组、低压绕组及地R2。

3）测量三：被测绕组为高压绕组，对应接地位置为外壳、中压绕组及低压绕组，对应测量结果为高压绕组对中压绕组、低压绕组及地R3。

4）测量四：被测绕组为高压绕组及中压绕组，对应接地位置为外壳及低压绕组，对应测量结果为高压绕组、中压绕组对低压绕组及地R4。

5）测量五：被测绕组为高压绕组及低压绕组，对应接地位置为外壳及中压绕组，对应测量结果为高压绕组、低压绕组对中压绕组及地R5。

6）测量六：被测绕组为高压绕组、中压绕组及低压绕组，对应接地位置为外壳，对应测量结果为高压绕组、中压绕组及低压绕组对地R6。

（2）三绕组变压器的内部结构等效图如图2所示，图中R10为高压绕组对外壳及地的绝缘电阻; R12为高压绕组对中压绕组的绝缘电阻; R13为高压绕组对低压绕组的绝缘电阻；R20为中压绕组对外壳及地的绝缘电阻；R23为中压绕组对低压绕组的绝缘电阻；R30为低压绕组对外壳及地的绝缘电阻。

（3）根据等效图，列出六个电导方程式:

通过以上结果的理论计算分析，能够具体确定高压绕组对外壳及地的绝缘电阻值R10;高压绕组对中压绕组的绝缘电阻值R12;高压绕组对低压绕组的绝缘电阻值R13；中压绕组对外壳及地的绝缘电阻值R20；中压绕组对低压绕组的绝缘电阻值R23；低压绕组对外壳及地的绝缘电阻值R30；从而有助于进一步判断分析究竟是变压器内部哪个具体部位之间的绝缘存在缺陷，对变压器存在绝缘缺陷的部位进行定位诊断提供理论依据。