電力變壓器絕緣電阻及吸收比和極化指數(shù)測試

絕緣電阻試驗是對變壓器主絕緣性能的試驗，主要診斷變壓器由于機械、電場、溫度、化學等作用及潮濕污穢等影響程度，能靈敏反映變壓器絕緣整體受潮、整體劣化和絕緣貫穿性缺陷，是變壓器能否投運的主要參考判據(jù)之一。

　　電力變壓器絕緣電阻試驗，過去采用測量絕緣電阻的R60(一分鐘的絕緣電阻值)，同時對大中型變壓器測量吸收比值(R60/R15)。這對判斷繞組絕緣是否受潮起到過一定作用。但近幾年來，隨著大容量電力變壓器的廣泛使用，且其干燥工藝有所改進，出現(xiàn)絕緣電阻絕對值較大時，往往吸收比偏小的結(jié)果，造成判斷困難。吸取國外經(jīng)驗，采用極化指數(shù)，即10min與1min的比值。有助于解決正確判斷所遇到的問題。

　　為了比較不同溫度下的絕緣電阻值， 國家標準規(guī)定了不同溫度下測量的絕緣電阻值換算到標準溫度20度時的換算公式。

　　預試規(guī)程規(guī)定吸收比(10-30度范圍)不低于1.3 或極化指數(shù)不低于1.5，且對吸收比和極化指數(shù)不進行溫度換算。在判斷時，預試規(guī)程規(guī)定吸收比或極化指數(shù)中任一項，達到上述相應的要求都作為符合標準。

　　絕緣電阻吸收比和極化指數(shù)測試分析

　　(1)與測試時間的關系。對不同容量、不同電壓等級的變壓器的絕緣電阻隨加壓時間變化的趨勢也有些不同，一般是60S之內(nèi)隨加壓時間上升很快，60S到120S上升也較快,120S 之后上升速度逐漸減慢。從絕對值來看，產(chǎn)品容量越大的電壓等級愈高，尤其是220kV及以上電壓等級的產(chǎn)品，60S之前的絕緣電阻值越小、60s之后達到穩(wěn)定的時間越長，一般約要8min以后才能基本穩(wěn)定。這是由于在測量絕緣電阻時，兆歐表施加直流電壓，在試品復合介質(zhì)的交界面上會逐漸聚集電荷，這個過程的現(xiàn)象稱為吸收現(xiàn)象，或稱界面極化現(xiàn)象。通常吸收電荷的整個過程需經(jīng)很長時間才能達到穩(wěn)定。吸收比僅反映測量剛開始時的數(shù)據(jù)，不能或來不及反映介質(zhì)的全部吸收過程。而極化指數(shù)時間較長，在更大程度上反映了介質(zhì)吸收過程，因此極化指數(shù)在判斷大型設備絕緣受潮問題上比吸收比更為準確。因此，220 kV及以上電壓等級的變壓器應該測量極化指數(shù)。

　　(2)與測試溫度的關系。當變壓器的溫度不超過30度時，吸收比隨溫度的上升而增大，約30度時吸收比達到最大極限值，超過30度時吸收比則從最大極限值開始下降。但220kV、500kV 產(chǎn)品的吸收比和極化指數(shù)達到最大極限值的溫度則為40度以上。

　　(3)與變壓器油中含水量的關系。變壓器油中含水量對絕緣電阻的影響比較顯著，反映在含水量增大，絕緣電阻減小、絕緣電阻吸收比降低，因此變壓器油的品質(zhì)是影響變壓器絕緣系統(tǒng)絕緣電阻高低的重要因素之一。

　　(4)與變壓器容量和電壓等級的關系。在變壓器容量相同的情況下，絕緣電阻常隨電壓等級的升高而升高，這是因為電壓等級越高，絕緣距離越大的緣故。在變壓器電壓等級相同的情況下，絕緣電阻值常隨容量的增大而降低，這是因為容量越大，等效電容的極板面積也增大，在電阻系數(shù)不變的情況下，絕緣電阻必然降低。

　　吸收比或極化指數(shù)能夠有效反映絕緣受潮，是對變壓器診斷受潮故障的重要手段。相對來講，單純依靠絕緣電阻絕對值的大小，對繞組絕緣作出判斷，其靈敏度、有效性比較低。這一方面是因為測量時試驗電壓太低難以暴露缺陷;另一方面也是因為絕緣電阻值與繞組絕緣的結(jié)構(gòu)尺寸、絕緣材料的品種、繞組溫度等有關。但是，對于鐵芯、夾件、穿心螺栓等部件，測量絕緣電阻往往能反映故障。主要是因為這些部件的絕緣結(jié)構(gòu)比較簡單，絕緣介質(zhì)單一。

　　絕緣電阻吸收比和極化指數(shù)測試檢測與診斷實例

　　(1)變壓器充油循環(huán)后測絕緣電阻大幅下降。

　　造成原因可能是充油循環(huán)后油中產(chǎn)生的氣泡對絕緣電阻的影響，因此要待油中氣泡充分逸出，再測絕緣電阻才能真實反映變壓器的絕緣狀況，

　　(2)油中含水量對變壓器絕緣電阻的影響。某變壓器絕緣電阻R60為750MW，吸收比為1.12，油中含水量的微水分析超標，與二年前相近溫度條件下R>2500 相比變化很大。經(jīng)油處理，微水正常，絕緣電阻R60為2500 MW，吸收比為1.47。

　　(3)吸收比和極化指數(shù)隨溫度變化無規(guī)律可循。它們的變化都不顯著，也無規(guī)律可循，因規(guī)程規(guī)定，吸收比和極化指數(shù)不進行溫度換算。