分析高壓電氣設備絕緣電阻吸收比測試方法實驗變壓器

  
一、高壓實驗變壓器絕緣電阻和吸收比測定的作用  
電氣設備的絕緣是通過絕緣材料將導電體與其他導體隔離的，因而就形成了一個電容，給電氣設備的絕緣施加直流電壓時，便會產生隨時間衰減的充電電流、吸收電流和不隨時間衰減的電導電流，這三部分電流合稱為泄漏電流。  
泄漏電流中的充電電流隨時間衰減，會很快下降為零；吸收電流是由于施加直流電壓時，絕緣內部空間電荷的積累，使電場重新分布引起的，這種自由電荷聚集和流動的吸收現象，有時可達幾分鐘；電導電流是與絕緣材料電阻成反比的恒定電流，由于任何絕緣材料都不是絕緣的，電導電流始終是存在的。為電氣設備絕緣的吸收特性，反映了良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關系，圖中曲線1、2為良好絕緣的絕緣電阻與電流的變化關系，曲線3、4為不良絕緣的絕緣電阻與電流的變化關系。  
電氣設備絕緣特性良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關系  
根據電氣設備絕緣的吸收電流隨時間衰減的特性，采用不同時間所測絕緣電阻的比值（通常取60秒和15秒絕緣電阻值的比值），來作為判斷絕緣狀態的一項指標，稱為吸收比。吸收比K＝R60／R15  
式中：K—吸收比；  
R60—60秒時的絕緣電阻值；  
R15—15秒時的絕緣電阻值。  
吸收比K一般能較為靈敏的反應出被試設備的絕緣狀態，絕緣性能不好，尤其是絕緣受潮，吸收比會變小。而絕緣良好的電氣設備，吸收比較大。  
二、絕緣電阻和吸收比的試驗方法  
電氣設備絕緣電阻的一般采用絕緣電阻試儀測量（俗稱搖表），絕緣電阻試儀有三個接線端鈕，分別是“線路（L）”端、“接地（E）”端和“保護環（G）”，測量絕緣電阻時“L”端接電氣設備被測量部位，“E”端接地，測量時加有幾百～幾千伏的直流電壓，當環境濕度較大時，往往會在兩端子之間和絕緣物表面產生泄漏電流，影響測量的結果，所以必須接入保護環消除表面泄漏電流的影響。測量時將“G”端接到被試物需要屏蔽的部位，使表面泄漏電流不通過兆歐表測量機構，由“G”端直接流回兆歐表內部電源負，避免表面泄漏電流帶來的誤差。  
試驗時，先將被試物相關電源斷開，并短路接地充分放電。做完一次測量后也要進行放電，以免殘余電荷引起測量誤差。測量時應將兆歐表水平放置，接線前搖動手柄至額定轉速，此時指針應指“∝”；再降低轉速，用導線短接“L”與“E”端指針應指“0”。然后接好試驗用導線，空載搖至額定轉速當指針應指“∝”時，再將兆歐表的“L”端接到被試物上，同時記錄時間并讀取15秒與60秒的數值。  
三、試驗注意事項  
1.同桿雙回路架空線路或雙母線，當其中一路帶電時，不得測量另一回路絕緣電阻，以防感應高電壓損壞儀表或危及人身安全。  
2.雷雨時不得測量架空線路或與架空線路相連接電氣設備的。  
3.測量電容量較大的被試物時，讀取數值后應先將“L”端接線脫離被試物，再停止搖動兆歐表，以防反充電損壞儀表。  
4.測量完成后，應對被試物短路放電保證安全，同時觀察放電火花大小和聲音強弱也可衡量設備的絕緣狀態。交流耐壓試驗試驗方法  
一、交流耐壓試驗的作用  
電氣設備絕緣不良一般分兩種情況，一種是普遍性劣化，是由于電氣設備長期運行，受高溫、電場、震動等因素的作用，使絕緣逐步老化；另一種是局部性缺陷，其劣化速度發展一般比較快，有很大的危險性。絕緣電阻和吸收比測定、直流耐壓及泄漏電流試驗，雖然能夠發現電氣設備的許多缺陷，但由于試驗電壓一般低于被試設備的實際工作電壓，難以檢測出所有的絕緣缺陷。而交流耐壓試驗的試驗電壓數倍于被試設備的實際工作電壓，因而能夠檢測出其他試驗方法不能發現的絕緣缺陷，所以交流耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度有效和直接的方法，是保證電氣設備絕緣水平，避免電氣設備事故的重要手段，對判斷電氣設備能否運行具有決定性意義。  
二、交流耐壓的試驗方法  
交流耐壓試驗的試驗電壓遠高于被試設備的實際運行電壓，是采用比電氣設備運行狀態更高的條件來檢驗絕緣水平，對于不良絕緣來說是一種破壞性試驗，因此在進行交流耐壓試驗前，應對被試設備先進行絕緣電阻和吸收比、直流耐壓和泄漏電流以及介質損失角等項目的試驗，來初步鑒定被試設備的絕緣狀況，如發現被試設備存在絕緣不良的問題，則應先進行檢查處理，再做交流耐壓試驗，以免造成不應有的絕緣擊穿而延長檢修時間，對生產造成影響。  
交流耐壓試驗設備，應按被試設備的電壓、容量等要求來選擇，通常交流耐壓試驗設備為試驗變壓器，常用的接線方式如圖1-5所示。  
交流耐壓試驗接線圖  
圖中KI為過電流繼電器，試驗過程中如被試設備絕緣擊穿，則過電流繼電器應動作，切斷試驗電源，避免損壞試驗設備；Q為球間隙，用于防止過電壓，試驗時一般調整為1.1～1.15倍的試驗電壓；R1為限流電阻，防止由于絕緣擊穿、放電時引起的大電流損壞高壓試驗變壓器；R2為阻尼電阻，防止由于球間隙放電引起的電壓振蕩。  
交流耐壓試驗，應在其他各項絕緣試驗合格后進行，防止不必要的損壞設備。通電前應做全面的檢查，高壓部分應保持足夠的安全距離，高壓引線應有足夠的機械強度，所有支撐或牽引高壓引線的絕緣物應有足夠的絕緣和機械強度，被試設備應妥善接地。正式試驗前，應在不接被試設備的情況下，對試驗設備通電、升壓，檢查試驗設備和接線是否正確、完好，調整保護球間隙放電電壓為1.1～1.15倍的試驗電壓，并將試驗電壓調至試驗電壓值，持續一分鐘后降壓到零，切斷試驗電源。  
檢查完成后，接入被試設備，合上試驗電源，升壓過程中應密切監視高壓回路、儀表和監聽被試設備。對于變壓器、電動機等重要設備的升壓速度，在加至1/3試驗電壓后，應按每秒3%試驗電壓的升壓速度均勻升壓。當升至試驗電壓時，開始計算時間和讀取試驗電壓及電流值。時間到，迅速均勻地降壓到零并切斷試驗電源。交流耐壓試驗的時間一般為一分鐘（絕緣棒、絕緣工具及單獨的有機絕緣材料，交流耐壓試驗的時間應為五分鐘）。  
三、試驗注意事項  
1.交流耐壓試驗的被試物一般屬于電容性的，由于電容電流在試驗變壓器線圈上會產生漏抗電壓降，使試驗變壓器高壓側電壓發生升高現象，因此對重要的和電容量較大設備進行交流耐壓試驗時，必須在高壓側測量電壓，如采用低壓側測量按變比K換算高壓側電壓的方法加到被試物上，很可能超過要求的試驗電壓，甚至造成設備絕緣擊穿。  
2.禁止用沖擊合閘的方法給被試設備施加電壓，一般應先由零升至1/3試驗電壓，由1/3試驗電壓升至試驗電壓，應歷經10～15秒鐘。試驗完畢的降壓過程，也應進行同樣的操作。  
3.對于新安裝的油浸變壓器，應在注油完畢靜止一定時間后（大容量變壓器12～20小時，3～10千伏配電變壓器5～6小時），才能進行交流耐壓試驗。  
4.在交流耐壓試驗過程中，如發現電壓表指針擺動過大，電流表指示急劇增加；升壓過程中電流上升，電壓基本不變，甚至有下降趨勢；被試設備出現冒煙、焦味、不正常響聲等，應立即切斷電源做好安全措施后，檢查原因。  
5.交流耐壓試驗完畢，應斷開試驗電源、充分放電后，立即觸摸被試設備，檢查有無發熱。  
6.被試設備交流耐壓試驗的前、后，均應測量絕緣電阻。被試設備交流耐壓試驗后的絕緣電阻，不應下降30%，如下降過多，必須查明原因。