变压器试验与分析.doc

变压器试验与分析测定绝缘电阻和吸收比1.1测量绝缘电阻测量时，按“标准”规定使用兆欧表，依次测量变压器各线圈对地及线圈间 的绝缘屯阻被测线圈引线端短接，非被测线圈引线端均短路接地测量部位和 顺序，按下表进行测量项序双线圈变压器三线圈变压器测量线圈接地部位测量线圈接地部位1低压高压线圈和外壳低压高压、中压线圈和 外壳2高压低压线圈和外壳中压高压、低压线圈和 外壳3高压中压、低压线圈和 外壳4高压和低压外売高压和中压低压和外壳5高压、中压和低压外壳比较绝缘电阻的数值时，应换算到同一温度，数字表达式为：R2 = R）xl.5（tl-t2）/10 式中R1为tl温度时测得的绝缘电阻值（兆欧）R2为换算 到温度为t2时测得的绝缘电值（兆欧）测量的绝缘电阻值，主要依靠各线圈历次测量结果相互比较进行判断，与上 一次试验结果相比应无明显变化，一般不低于上一次值的70% o交接试验吋，一般不应低于出厂试验值的70% （相同温度下） 没有参考值时绝缘电阻值的标准，一般如下表所列温度（°C）1020304050607080高压线圈 额定电压（千伏）3〜104503002001309060402520 〜3560040027018012080503560 〜2201200800540360240160100751.2测量吸收比及极化指数吸收比是用兆欧表对变压器加压时间为60秒和15秒时，测得绝缘电阻的比 值。

吸收比对绝缘受潮反应比较灵敏当温度为摄氏10〜30°C吋吸收比不应低 于 1.3o220KV及120MVA以上变压器应测量极化指数取十分钟和一分钟的比值, 极化指数不低于1.5测量绝缘电阻和吸收比是检查变压器绝缘状态简便血通用的方法•般对绝 缘受潮及局部缺陷，如瓷瓶破裂、引出线接地等，均能有效地查出如果测定的 绝缘电阻和吸收比达不到规定值，则绝缘中肯定存在上述某种缺陷2泄漏电流试验试验时使用直流发牛器和微安表，加压部位如下表项序双线圈变压器三线圈变压器测量线圈接地部位测量线圈接地部位1低压高圧线圈和外壳低压高压、中压线圈和 外壳2高压低压线圈和外壳中压高压、低压线圈和 外壳3高压中压、低压线圈和 外壳4高压和低压外壳高压和中压低压和外壳5高压、中压和低压外壳试验加压标准如下表线圈额定电压（千伏）36〜1520 〜35110〜220500直流试验电压（T•伏）510204060将电压升至试验电压后，读取一分钟时通过被试线圈的直流电流，即为所测 得的泄漏电流值泄漏电流的试验实际上也就是测量绝缘电阻，由于测定泄漏电流用的直流电 压较高，它可以发现兆欧表所不能发现的绝缘缺陷如变压器的部分穿透性缺陷 和引线套管缺陷等。

对测量结果进行分析判断时，主要是与同类变压器及各线圈 柑互比较，与历年试验结果比较，不应有显著变化当其数值逐年増人时，应引 起注意，这往往是绝缘逐渐劣化所致；若数值与历年比较突然增大时，则可能有 严重缺陷，应查明原因3测量介质损失角的正切值变压器的外壳因直接接地，所以釆用QS1型交流介质电桥反接线测量时 被测线圈两端短接，非测量相线圈均耍短接接地，可以避免线圈电感给测量带来 误差测量变压器线圈绝缘的介质损失角止切值标准（20°C ）如下表线圈额定电压（千伏）35110〜220500tg 51.5%0.8%0.6%介质损失角正切值与历年的数值比较不应有明显变化（一般不大于30%）试验 电压当绕组电压在10千伏及以上吋为10千伏，绕组电压在10千伏以下的为Un 测量吋介质损失角正切值应换算到同--温度，数字表达式为：tg6 2=tg6 1X1.3 （t2-tl） /10 式中 tg§l, tg6 2 分别在温度 tl, t2 下的 tg& 值测量变压器线圈绝缘的介质损失角正切值，主耍用于检查变压器是否受潮，绝缘 老化，汕质劣化，绝缘上附着油泥及严重局部缺陷等如果测定的介质损失角正 切值达不到规定值，则绝缘中肯定存在上述某种缺陷。

4影响试验结果的主要因素严格地讲，不含水分、灰尘和纤维等杂质的纯净油，击穿起始于个别油分子 在电场中的极化、电离，其化学组成对击穿电压影响不大，不同牌号和产地的绝 缘油应该具有大致相同的击穿电压，并且同一试样平行试验结果的分散性也不 大，击穿电压值能达到200kV以丄（电极距离2. 5mm）但实际应用中的油和 “纯净油”有极大的不同，用H前世界上最先进的净化设备多次处理后的绝缘油, 其含水量也往往大于2mg / kg,每lOOmL油中长度大于5m m的杂质颗粒不少 于数干个；另外在取样测定过程中油样也不可避免地与周围大气接触，大气小的 水分、飘尘会不可避免地混入油中这些油中的杂质和溶解于油并与油分子紧密 结合的水分子，在纯净的油分子远未在电极之间极化和电离之前，就沿电场强度 方向排列、聚集，进而电离形成微小通路，即所谓“小桥”，小通路连接贯穿两 极，导致油迅速击穿油中朵质越多，越易形成小桥，击穿电压越低测定绝缘 油的击穿电压，实际上是在衡量绝缘油中杂质含量的多少，即判断绝缘油被污染 的程度油的击穿过程实际上是随机的，与油隙电场的瞬间状态密切相关油中杂质 分布的不均匀性和杂质颗粒的运动，导致油隙间杂质颗粒的分布随时间改变而不 同，因此小桥在电场中的位置是不可预知的。

尤其是对于平板倒角形电极而言， 相对均匀的电场比球形和球盖形电极所形成的同等强度的电场所占的空间体积 要大得多，小桥形成的位置更加不可预知，形成的概率也要大得多这也是平板 倒角形电极测定油的击穿电压值比另两种电极的测定值低的根本原因由以上击穿机理的分析，我们可以得知油隙的击穿虽然是短暂的一瞬间，其 过程却是复杂的，即使是一杯试样，在多次击穿试验川的测得值也是分散性很大 的，各种试验标准都规定取6次试验的平均值作为试验结果，这种规定在一般的 测试中是不多见的把一些显而易见的影响因素作人为的严格规定，使这些因素 对结果的影响维持在一个恒定的水平是十分必要的°4.1环境的影响大气中的飘尘和水气不可避免地要混入待测油样中，从而使测定值偏低，因 此标准中有油杯加防尘盖和尽快完成测定的提法，有条件的话，应尽可能在有空 调的洁净、干燥的试验室内进行测定，尤其是在我国南方潮湿多雨的季节和北方 沙尘较大的季节，防止环境条件对测定结果的影响4.2试验仪器的影响试验仪器包括升压装置（手动或自动）、油杯和电极、搅拌装置（手动或自动）、 数据输出装置（模拟仪表或数显打印机）、计时装置等，每一部分的界常都会使测 定结果产牛误差，全自动的仪器较好，在测定过程中基本上消除了人为I大I素的影 响。

4.2.1升压装置升压装置的输出电压波形是否近似正弦波，输出电压是否与输出显示一 致，对结果的准确性有很大影响，不同的测试仪器，其升压装置的性能必须确保 符合标准的规定升压装置的此项性能应由牛产厂家在仪器的设计牛产中予以保 证，用户可在选购仪器吋向牛产厂家索要升压装置输出电压频谱分析和输出电压 峰值的检测报告4.2.2油杯和电极电极的形状不同，电极周围空间的电场也截然不同，平板倒角形电极之间的电 场可以大致看成是均匀电场，血球形和球盖形电极Z间的电场为不均匀电场，绝 缘油在不同电场中的表现也完全不同油杯的容量大小、电极浸入绝缘油的深浅 都会给测定结果带来影响，为此相关标准中都有明确的规定实践表明，电极的 加工和装配水平、油杯的形状和材料等不同都会给测定结果带来明显的差异°4.3环境的影响大气中的飘尘和水气不可避免地要混入待测油样中，从而使测定值偏低， 因此标准小有油杯加防尘盖和尽快完成测定的提法，有条件的话，应尽可能在有 空调的洁净、干燥的试验室内进行测定，尤其是在我国南方潮湿多雨的季节和北 方沙尘较大的季节，防止环境条件对测定结果的影响4.4试验数据的分散性一个绝缘油油样6次击穿电压试验的测定值，其分散性是较大的，根本原因 在于击穿瞬间两个电极2间的电场分布状态和绝缘油中所含杂质的分布状态都 是随机的。

数据处理中，不论6个数据分散性有多大统统进行平均，或者按照数 处理原则舍弃离散值再进行平均，都不十分合适笔者认为，有些仪器使用说明 中建议当6个数据的标准差sMlOkV（电极距离2.5mm）吋重新取样测定，这--提 法值得推荐较准确地说，我们测得的击穿电压值只是说明该绝缘油在平均值附 近发牛电击穿的概率最大，偏离此点较多的过高值和过低值岀现电击穿的概率较 低，并不是说该绝缘油在此点一•定被击穿选择击穿电压值较集中的范围，取不 少于6个测定值的平均值作为测定结果是较为合理的，这样更能较真实地反映绝 缘油的平均被污染水平4.5试验数据的准确性得到准确可靠的绝缘油击穿电压值，是击穿电压试验的最终H的若对试验结 果产牛怀疑，建议用下述办法处理：a) 检验升压装置输出电压波形和幅值此项工作一般牛.产厂家都己做了，在正 常使用中发牛变化的可能性不大，在使用中若没有发牛明显的损坏，由此引起的 误差可能性很小b) 在测得值介于合格与不合格之间吋，采用对比试验的方法，验证油杯和电极 对结果的影响，即同时在不同的试验室，用不同的电极和油杯测定同一油样，在 确保两对电极间距离都是(2.5±0.1)nmi的前提下，测定值较高的应更接近于真 值°这是因为只有电极间距离过大才会使绝缘油的击穿电压测定值的误差为正误 差，其余各种影响因素，包括电极形状、加工精度和表面状态，油杯的材料、形 状等，都会使测定值出现负误差，即测得结果小于真值。