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變壓器絕緣電阻、介質(zhì)損耗和泄漏電流

絕緣材料又稱(chēng)電介質(zhì)，通俗地講就是能夠阻止電流在其中通過(guò)的材料，即不導(dǎo)電的材料。國(guó)家將絕緣材料的耐熱能力分為七級(jí)，規(guī)定了每級(jí)材料的Z高允許溫度，所謂絕緣材料的zhui高允許溫度是指材料必需的物理、化學(xué)、機(jī)械、電氣性能都能長(zhǎng)期不起顯著變化的溫度，當(dāng)超過(guò)此溫度時(shí)，其性能將迅速變劣老化。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，*絕緣材料，溫度每增加8℃，其使用壽命將縮短一半左右。B級(jí)材料約為10℃，變壓器線(xiàn)圈的絕緣通常是*絕緣，她的zhui高允許溫度是105℃，*絕緣材料包括油性漆、油性樹(shù)脂及其漆包線(xiàn)、瀝青韻母帶等。

一、測(cè)量變壓器絕緣電阻

測(cè)量絕緣電阻可以檢測(cè)出絕緣是否有貫穿性的集中性缺陷、整體受潮或貫穿性手潮。

變壓器電壓登記為35KV及以上，且能夠量在4000KVA及以上時(shí)，應(yīng)測(cè)量吸收比。吸收比產(chǎn)品出廠(chǎng)值相比應(yīng)無(wú)明顯差別，在常溫下應(yīng)不小于1.3；當(dāng)R60S。大雨3000MΩ時(shí)，吸收比可不做考核要求。

變壓器電壓等級(jí)為220KV及以上且容量為120MVA及以上時(shí)，宜用5000V兆歐表測(cè)量極化指數(shù)。測(cè)得值與產(chǎn)品出廠(chǎng)值相比應(yīng)無(wú)明顯差別，在常溫下不小于1.5；當(dāng)R60S大雨10000MΩ時(shí)，極化指數(shù)可不做考核要求。

注：溫度差K為實(shí)測(cè)溫度減去20℃的值。測(cè)量溫度以上曾油溫為準(zhǔn)。

二、變壓器絕緣的相關(guān)概念

變壓器主絕緣：變壓器相間的絕緣、繞組之間的絕緣、變壓器套管對(duì)外殼的絕緣。

變壓器縱絕緣：變壓器繞組匝間、層間、段間絕緣，即同一線(xiàn)圈不同電位的各部分絕緣。

變壓器全絕緣：線(xiàn)圈的兩端絕緣水平不一樣，也塵半絕緣。

三、《試驗(yàn)規(guī)程》中關(guān)于變壓器絕緣電阻的內(nèi)容

當(dāng)測(cè)量絕緣電阻的溫度差不是表2—4中所列數(shù)值是件，其換算系數(shù)A可用線(xiàn)性插入法確定，也可安式（2—3）計(jì)算。

表2—4油浸式電力變壓器絕緣電阻的溫度換算系數(shù)

溫度差K

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

換算系數(shù)A

1.2

1.5

1.8

2.3

2.8

3.4

4.1

5.1

6.2

7.5

9.2

11.2

注：1.表中K為實(shí)測(cè)溫度減去20℃的值。

2.測(cè)量溫度以上層油溫為準(zhǔn)。

A=1.5K/10（2—3）

校正到20℃時(shí)的絕緣電阻值可用式（2—4）計(jì)算

當(dāng)實(shí)測(cè)溫度為20℃以上時(shí)：

R20=ARt

當(dāng)實(shí)測(cè)量溫度為20℃以下時(shí)：

R20=Rt/A（2—4）

式中R20——校正到20℃時(shí)的絕緣電阻值，MΩ；

Rt——在測(cè)量溫度下的絕緣電阻值，MΩ。

四、測(cè)量變壓器泄漏電流

測(cè)量泄漏電流的原理與測(cè)量絕緣電阻的原理是相同的，能檢出的缺陷也大致相同，但由于試驗(yàn)電壓高，所以使絕緣本身的弱點(diǎn)容易暴露出來(lái)。測(cè)量泄漏電流和絕緣電阻相比有以下特點(diǎn)：

①試驗(yàn)電壓高；

②泄漏電流由微安表隨時(shí)監(jiān)視，靈敏度高，測(cè)量重復(fù)性也較好；

③根據(jù)泄漏電流值可以換算出絕緣電阻值。

1.相關(guān)概念

波形因數(shù)：周期性 jiao流量的有效值與平均值之比。

波頂因數(shù)：周期性jiao流量的大值與有效值之比叫波頂因數(shù)。

畸變因數(shù)：周期性jiao流量基波有效值和她本身的有效值和它本身的有效值之比叫畸變因數(shù)。

脈動(dòng)因數(shù)：該直流電壓的脈動(dòng)幅值與算術(shù)平均值之比。

脈動(dòng)因數(shù)：S=×

公式中Umax——直流電壓的大值；

Umin——直流電壓小值；

Ud——直流電壓的平均值。

2.《試驗(yàn)規(guī)程》中關(guān)于測(cè)量繞組連同陶管的直流泄漏電流的相關(guān)規(guī)定

測(cè)量繞組連同套管的支流泄漏電流，應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）當(dāng)變壓器電壓等級(jí)為35KV及以上，且容量在8000KVA及以上時(shí)，應(yīng)測(cè)量直流泄漏電流。

（2）試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2-5的規(guī)定。當(dāng)施加試驗(yàn)電壓大1min時(shí)，在高壓端讀取泄漏電流。泄漏電流值不宜超過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)附錄D的規(guī)定。

表2—5油浸式電力變壓器直流泄漏試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)

繞組額定電壓（KV）

6～10

20～35

63～330

500

直流試驗(yàn)電壓（KV）

10

20

40

60

注：1.繞組額定電壓為13.8KV及15.75KV時(shí)。按10KV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；額定電壓為18KV時(shí)，按2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.分級(jí)絕緣變壓器仍按被試?yán)@組電壓等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。

五、變壓器介質(zhì)損耗測(cè)量

測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)是一項(xiàng)靈敏度很高的項(xiàng)目，它可以發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣整體受潮，劣化變質(zhì)以及小體積被試設(shè)備貫通和未貫通的缺陷。

《試驗(yàn)規(guī)程》中關(guān)于測(cè)量介質(zhì)損耗角tanδ的相關(guān)規(guī)定；

測(cè)量繞組連同套管的介質(zhì)損耗角正切值tanδ，應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）當(dāng)變壓器電壓等級(jí)未5KV及以上且容量在8000KVA及以上時(shí)，應(yīng)測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值tanδ。

（2）被測(cè)繞組的tanδ值不應(yīng)大于產(chǎn)品出廠(chǎng)試驗(yàn)值130%。

（3）當(dāng)測(cè)量時(shí)的溫度與產(chǎn)品出廠(chǎng)試驗(yàn)溫度不符合時(shí)，可按表2—6換算到同一溫度時(shí)的數(shù)值進(jìn)行比較。

表2—6介質(zhì)損耗角正切值tanδ（%）溫度換算系數(shù)

溫度差K

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

換算系數(shù)A

1.15

1.3

1.5

1.7

1.9

2.2

2.5

2.9

3.3

3.7

注：1.表中K為實(shí)測(cè)溫度減去20℃的值。

2.測(cè)量溫度以上層油溫為準(zhǔn)。

3.進(jìn)行較大的溫度換算且試驗(yàn)結(jié)果超過(guò)第二款規(guī)定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行綜合分析判斷。

當(dāng)測(cè)量時(shí)的溫度差不是表2—6中所列數(shù)值時(shí)，其換算系數(shù)A可用線(xiàn)性插入法確定，也可按式（2—3）計(jì)算

A=1.3K/10

校正到20℃時(shí)的介質(zhì)損耗角正切值可用式（2—5）計(jì)算

當(dāng)測(cè)量溫度在20℃時(shí)：

tanδ20=tanδt/A（2—5）

當(dāng)測(cè)量溫度在20℃以下時(shí)：

tanδ20=Atanδt

式中：tanδ20——校正到20℃時(shí)的介質(zhì)損耗角正切值；

tanδt——在測(cè)量到溫度t下的介質(zhì)損耗角正切值。