电力变压器绝缘诊断方法

电力 变压器绝缘诊断 方法

魏龙彪

巢湖骄阳新能源有限公司， 安徽巢湖， 238062

摘要：本课题试图对电力变压器的绝缘诊断方法进行归纳总结，如对绝缘电阻和吸收比测量、介质损耗因数、局部放电试验、变压器油、泄漏电流分析测量等，以便为今后电气设备进行绝缘试验做好技术上的准备。

关键词：电力变压器、试验、温度、试验标准

前言：电力变压器是电力系统电网安全性运行的重要设备，是输变电系统的心脏。它的安全运行具有极其重要意义，绝缘试验是保证其安全运行的重要措施,对变压器故障诊断具有决定性影响，通过各种试验项目，获取准确可靠的试验结果是正确诊断变压器故障的基本前提。根据DL／T596—2006电力设备预防性试验规程规定的试验项目及试验顺序，主要包括变压器油的性能试验、绕组绝缘电阻的测量、介质损耗因数Tanδ检测、局部放电测量、交流耐压试验等，本文主要介绍变压器绝缘电阻和吸收比试验、变压器直流电阻测试。

1. 绝缘电阻和吸收比试验

1.1 绝缘电阻试验

施加在变压器（以10KV双绕组变压器为例），如图1-1所示，线圈的直流电压（使用摇表）与流过变压器线圈的泄漏电流之比即为变压器绕组的绝缘电阻。其计算公式:

（1-1）

式中Rx——绝缘电阻,MΩ;

　　　　U——直流电压,V;

　　　　Ig——泄漏电流, μA。

1.2 吸收比试验

测得变压器绕组在60 s的绝缘电阻值与15 s的绝缘电阻之比。其公式如下:

（1-2）

式中： ——加压60 s的绝缘电阻值;

　　　　 ——加压15 s的绝缘电阻。

图1-1 绝缘电阻测试示意图

1.3 试验操作步骤

（1）使用绝缘电阻测试仪。其工作电压需用2500 V或5000 V,量程为1000 MΩ以上.

（2）断开被试变压器的电源,使用相应电压等级且检验合格的验电器验明确无电压后拆除被试变压器高低压侧引线，并使用专用接地线充分对地放电。测量并记录环境温度和湿度，记录变压器绕组温度。

（3）绝缘电阻测试仪水平放置,测试前应校验其完好无损。

（4）测量时，变压器铁芯、外壳及非被测绕组应接地。套管表面清洁、干燥。被测绕组各引出端短路，采用2500V绝缘电阻测试仪进行测量。绝缘电阻测试仪E端接地，放置平稳并检测功能正常，启动绝缘电阻测试仪至额定输出电压后将端头“L”接被测变压器绕组，开始测量。记录15秒、60秒的绝缘电阻值。

（4）测量完毕时应先断开测量线，关闭绝缘电阻测试仪。被测绕组回路应对地放电。

（5）记录变压器型号、规格、温度、装设地点及气象条件。

1.5 注意事项

（1）绝缘电阻测量后应对试品充分放电

（2）测量吸收比时应注意时间引起的误差

（3）试验时设法消除表面泄漏电流的影响。测试中若被试变压器套管表面脏污、潮湿应使用清洁干燥柔软的布擦拭干净，必要时使用适当的清洁剂洗净。再用绝缘电阻测试仪G端子进行屏蔽

4）准确记录顶层油温，因为变压器的绝缘电阻随温度变化而有明显的变化。

1.6 试验结果的判断

1.6.1线圈绝缘电阻和吸收比试验标准

（1）吸收比R₆₀/R₁₅，对于35kV及以下变压器，吸收比不应小于1.3(10~30℃)时；60kV及以下变压器的吸收比不小于1.5；

1.6.2 试验结果判断方法

（1）将不同温度下的绝缘值换算到同一温度下R2= R1×1.5(t1-t2)/10 ，与上一次试验结果相比应无明显变化，一般不低于上次值的70%。（式中R1、R2分别为在温度t1、t2下的绝缘电阻值）

（2）在10—30℃范围内，吸收比不小于1.3；

（3）绝缘电阻大于10000MΩ时,可不考核吸收比

2 变压器直流电阻测试

测量方法

变压器直流电阻测量方法常用直流电阻测试法，直流电阻测试仪主要应用于大型变压器的电阻测量，下面介绍其使用方法：

高压侧：

1. 高压侧绕组联结方式为△。采用三相测试方法，将直流电阻测试仪A、B、C三相测试线钳夹至箱变高压侧A、B、C三相绕组引出端。直流电阻测试仪外壳用专用接地线接地。

(2)进入直流电阻测试仪测试界面，选中并执行三相同测菜单，采用合适量程测量高压侧AB、BC、CA各相直流电阻。

(3）当测试电流值稳定后，直流电阻测试仪自动计算三相电阻值及三相电阻的不平衡率。并同时显示设定温度的折算电阻值。

(4）操作分接开关切换档位，分别测量高压侧1-5档直流电阻值并记录数据。

低压侧:

(1）低压侧绕组联结方式为YN，分别测量相间an、bn、cn直流电阻。

(2)试验原理接线图

1、35kV油浸式箱变绕组直流电阻测试接线图。

2.3 安全措施和注意事项

1) 不同温度下的电阻值按下式换算

式中R1、R分别为在温度t1、t2时的电阻值；T为计算用常数，铜导线取235，铝导线取225。

2）直流电阻测量完毕后一定要先复位，放电结束后报警声停止方可拆线，否则会损坏仪器。

2.4参考标准

（1)1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%。

（2)与以前相同部位测得值比较，换算至同一温度其变化不应大于2%。

参 考 文 献

［1］《变压器》杂志

［2］高电压试验技术

［3］输变电设备状态检修试验规程

［4］电气设备预防性试验

［5］局部放电试验

［6］电气试验设备

［7］现场绝缘试验实施导则

［8］电力安全工作规程