1. 试验目的及意义
绝缘电阻值等于在绝缘体上所施加的直流电压与流过的电流的比值。 电力设备在直流电压作用下, 绝缘体中流过的电流由泄漏电流、 电容电流和吸收电流三部分组成。 其中, 泄漏电流 (或称传导电流) 是由介质的电导引起的, 是一个恒定的电流; 电容 电流与被试品电容量和施加电压大小有关, 其电流值按指数曲线衰减, 衰减的时间常 数取决于试验回路的电容和电阻量 (一般不超过几秒钟); 吸收电流是由绝缘体中各种 介质极化所引起的, 去掉外施电压后绝缘体上仍保留一定电压, 吸收电流的大小和衰减速度与绝缘体的均匀程度密切相关。
绝缘电阻随时间变化而变化的关系可反映绝缘状况, 时间为 60s 和 15s 时所测得的 绝缘电阻值之比, 称为吸收比 K, 即 K = R60 / R15 , 绝缘良好时 K 一般为 1. 3 ~ 1. 5; 对 于某些容量较大的设备, 由于其绝缘的极化和吸收过程很长, 吸收比 K 并不能充分反 应绝缘吸收过程的整体, 而且随着电气设备绝缘结构和规模的不同, 在最初 60s 内吸收 过程的发展趋向与其后整体过程的发展趋向也不一定很一致, 所以制定了另一个指标, 取绝缘体在加压后 10min 和 1min 所测得的绝缘电阻值 R10 与 R1 之比值, 称之为极化指数 P , 即 P = R10 / R1 , 绝缘良好时 P 一般为 1. 5 ~ 2. 0。
测量变压器绕组连同套管一起的绝缘电阻、 吸收比或极化指数, 是检查变压器整 体的绝缘状况最基本的方法。 一般情况下, 绝缘电阻试验对变压器整体受潮、 部件表 面受潮、 脏污以及贯穿性集中缺陷 (如贯穿性短路、 瓷件破裂、 引线接壳、 器身内部 导线引起的贯通性或金属性短路等) 具有较高的灵敏性。
2. 试验方法及接线
(1) 高、 中压绕组对低压绕组及地绝缘电阻, 低压绕组对高、 中压绕组及地绝缘电阻试验。
试验步骤:
1) 记录试验现场的环境温度、 湿度, 在变压器顶层油温低于 50℃时进行。
2) 先将绝缘电阻表 E 端接地, 确保接线牢固可靠。
3) 进行变压器高、 中压绕组对低压绕组及地绝缘电阻试验时, 试验接线如图 1 - 6 所示, 用裸铜线将高、 中压绕组 A、 Am、 Ao 短接并接绝缘电阻表 L 端, 用裸铜线将低 压绕组 a、 x 短接并接地, 铁芯、 夹件保持接地。 进行变压器低压绕组对高、 中压绕组及地绝缘电阻试验时, 低压绕组 a、 x 短接并 接绝缘电阻表 L 端, 高、 中压绕组 A、 Am、 Ao 短接并接地, 铁芯、 夹件保持接地。 试验时套管表面应清洁、 干燥。
4) 检查并确认接线无误, 查看并确认变压器上无人工作后方可开始试验, 试验过 程应注意大声呼唱。
5) 操作绝缘电阻表, 选择合适的电压挡位 (采用 5000V 电压挡, 输出电流不小于3mA), 启动开始试验, 试验过程中操作人员应把手放在电源开关附近, 以在异常情况 发生时及时切断电源。
6) 试验过程中, 分别记录 15s 和 60s 时绝缘电阻表的数值; 当需要测量极化指数 时, 还应记录 600s 时绝缘电阻表的绝缘电阻值。
7) 试验结束后, 若所用绝缘电阻表具备自放电功能, 可直接按停止键停止绝缘电 阻表高压输出, 再关闭电源, 最后挂上接地线接地并取下高压端 L; 若所用绝缘电阻表不具备自放电功能, 应先停止绝缘电阻表高压输出并关闭电源, 然后使用放电棒对被 试绕组进行放电并接地, 最后将绝缘电阻表高压端 L 取下。
8) 更改试验接线, 进行下一项绝缘电阻试验。
(2) 铁芯、 夹件绝缘电阻试验。
试验步骤:
1) 先将绝缘电阻表 E 端接地, 确保接线牢固可靠。
2) 进行铁芯绝缘电阻试验时, 试验接线如图 1 - 7 所示, 先将铁芯套管的接地线 断开 (夹件仍保持接地), 然后将绝缘电阻表 L 端接铁芯套管的接线端, 其他绕组短接 并接地。 进行夹件绝缘电阻试验时, 先将夹件套管的接地线断开 (铁芯仍保持接地), 然后 将绝缘电阻表 L 端接夹件套管的接线端, 其他绕组短接并接地。 注意, 将铁芯、 夹件接地线断开和恢复时, 需小心操作以免损坏铁芯、 夹件的引出套管; 铁芯、 夹件套管表面应清洁、 干燥; 铁芯、 夹件绝缘电阻试验完毕后应立即恢复。
3) 检查并确认接线无误, 查看并确认变压器上无人工作后方可开始试验, 试验过 程应注意大声呼唱。
4) 操作绝缘电阻表, 选择合适的电压挡位 (采用 2500V 电压挡, 老旧变压器则使 用 1000V 绝缘电阻表进行测量), 启动测试, 试验过程中操作人员应把手放在电源开关 附近, 随时警戒异常情况发生。
5) 试验过程中, 记录 60s 时绝缘电阻表的数值。
6) 试验结束后, 若所用绝缘电阻表具备自放电功能时, 可直接按停止键停止绝缘电阻表高压输出, 再关闭电源, 最后挂上接地线接地并取下高压端 L; 若所用绝缘电阻表不具备自放电功能时, 应先停止绝缘电阻表高压输出并关闭电源, 然后使用放电棒对被试绕组进行放电并接地, 最后将绝缘电阻表高压端 L 取下。
7) 更改试验接线, 进行下一项绝缘电阻试验。
(3) 套管末屏对地绝缘电阻试验。
试验步骤:
1) 先将绝缘电阻表 E 端接地, 确保接线牢固可靠。
2) 进行高压套管末屏绝缘电阻试验时, 试验接线如图 1 - 8 所示, 先将高压套管 末屏接地线断开并接绝缘电阻表高压端 L, 各绕组、 铁芯、 夹件均应为接地状态。 同理, 进行中压套管、 低压套管和中性点套管末屏绝缘电阻试验时, 对应的将被 试套管末屏接地线断开并接绝缘电阻表高压端 L, 各绕组、 铁芯、 夹件均应为接地状态。
注意, 套管末屏的绝缘电阻试验时应保持其清洁、 干燥。
3) 检查并确认接线无误, 查看并确认变压器上无人工作后方可开始试验, 试验过 程应注意大声呼唱。
4) 操作绝缘电阻表, 选择合适的电压挡位 (采用 2500V 电压挡), 启动测试, 试 验过程中操作人员应把手放在电源开关附近, 随时警戒异常情况发生。
5) 试验过程中, 记录 60s 时绝缘电阻表的数值。
6) 试验结束后, 若所用绝缘电阻表具备自放电功能时, 可直接按停止键停止绝缘电阻表高压输出, 再关闭电源, 最后挂上接地线接地并取下高压端 L; 若所用绝缘电阻表不具备自放电功能时, 应先停止绝缘电阻表高压输出并关闭电源, 然后使用放电棒 对被试绕组进行放电并接地, 最后将绝缘电阻表高压端 L 取下。
7) 试验完毕后, 应及时恢复末屏接地, 以免遗漏。
8) 对试验数据进行分析判断, 得出结论。
9) 拆除试验接线, 清理现场。
3. 温度换算
当绝缘电阻受温度影响时, 可按下述公式计算
式中 R1 、 R2 ———温度为 t 1 、 t 2 时的绝缘电阻
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