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電力變壓器和電抗器繞繞組(鐵芯及附件)絕緣電阻、吸收比或極化指數的測量方法

閱讀次數:次    發布時間:2014-8-25 11:23:42

 測量變壓器繞組絕緣電阻也是一項必不可少的基本方法,它對檢查變壓器絕緣受潮,及貫穿性的集中缺陷具有較高的靈敏性。但用吸收比判斷絕緣狀況有不確定性,尤其是大型變壓器,故當前推薦采用極化指數(絕緣電阻10min值與1min值的比值)來判斷。對于絕緣電阻需作溫度換算,公式可見《預規》說明,即
        R2=R1×1.5(t1-t2)/10        (1-1)
    式中 R1、R2——t1和t2溫度時的絕緣電阻。
    對于吸收比和極化指數不作溫度換算。
    一、測量方法
    (1)按變壓器額定電壓選用絕緣電阻測試儀,按《預規》要求采用2500V或5000V絕緣電阻測試儀。
    (2)絕緣電阻測試儀“E”端接地,“L”端接被測繞組。
    (3)應依次測量各繞組對地和非被測繞組之間的絕緣電阻值,除被測繞組外,其他繞組和外殼都應接地。
    (4)在未斷開絕緣電阻測試儀引線時,絕緣電阻測試儀不能停止測量,試驗后應放電。
    (5)測量時,應等待充油循環靜置一段時間再測量。對于8000kVA及以上者為20h以上;3~10kVA的為5h。
    二、實例說明
    1、實例1-1 應換算為同一溫度相比較
    某電廠主變壓器,31.5MVA,66kV。測A相絕緣電阻時為50MΩ和過去測量比較,換算到同一溫度。(現為32℃,過去為22℃),代入式(1-1)得
        R22℃=R32℃×1.5(32-22)/10=50×1.5=75MΩ
    即換算為32℃時,50MΩ,就變為75MΩ;和200MΩ比較,還是小得較多(200MΩ為上次測量值)。
    經檢查,A相的第二個瓷瓶有缺陷,經更換后良好。
    2、實例1-2 吸收比不合格
    某臺變壓器,31.5MVA,66kV;在測絕緣電阻時得數據見表1-1。

表1-1 絕緣電阻測試值
試驗項序
部    位
絕緣電阻(MΩ)
吸收比
泄露電流(μA)
安 裝 后
高    壓
7000/4500
1.56
低    壓
3500/2500
1.40
春    檢
高    壓
500/500
1.0
100
低    壓
3500/2500
1.40
5.0

 在春檢時發現吸收比為1.O<1.3,不合格,做泄漏試驗為UN/2時,泄漏電流已達100μA,不正常。對變壓器油做試驗發現耐壓水平降低,測C相主電緣電阻為550MΩ,4根抽頭引線間縱電緣電阻為20MΩ。經吊芯發現,C相高壓引線彎曲處及4根抽頭引線由上木夾件起到分接開關彎曲處均有雜質污物,呈黑黃色,處理后縱絕緣電阻達7000MΩ。吸收比已合格,處理后的絕緣電阻測試值見表1-2。

表1-2 絕緣電阻測試值
試驗時間
部    位
絕緣電阻(MΩ)
吸收比
泄露電流(μA)
處 理 后
高    壓
7000/4500
1.55
6.0
低    壓
5000/3000
1.67
2.0

 將變壓器進行吊芯沖洗,并在油箱內帶油輕度干燥,沖洗干燥后的絕緣電阻測試值見表1-3。吸收比完全正常。

表1-3 絕緣電阻測試值
試驗時間
部    位
絕緣電阻(MΩ)
吸收比
泄露電流(μA)
沖洗干燥后
高    壓
12000/5500
2.18
4.0
低    壓
10000/5200
1.92
1.7

 分析原因是,安裝時缺油,投運前向油箱補油時是從靠C相的防煤筒注入的,由靠C相的本體放油閥放出,補油的油桶密封不良,雨水已浸入,以致水分,污油被帶入本體油中。
    3、實例1-3 用極化指數判斷
    某大型變壓器(120MVA,220kV)測絕緣電阻(高壓側繞阻)R15s=4700MΩ,R60s=6000MΩ,吸收比為1.2766(溫度14℃)按《預規》要求在10~30℃內應不低于1.3;不合格。但此變壓器絕緣電阻正常,再測R1min=6000MΩ,R10min=17000MΩ,極化指數PI=R10min/R1min=17000/6000=2.83>1.5,符合《預規》要求。分析原因是吸收比在絕緣電阻較高時,對大型變壓器其吸收過程變長,出現了吸收比小于1.3而極化指數卻為1.5的現象。因此對大型變壓器用極化指數判斷有較好的確定性。
    4、實例1-4 絕緣電阻和tgδ試驗相結合
    某變電所一臺主變壓器(SFPZ-120000/220型)120MVA,220kV。投運后滿負荷運行,油色譜跟蹤試驗正常。一年后的秋檢發現變壓器絕緣下降和投運時比較變化甚大,絕緣電阻和tgδ數據見表1-4。

表1-4 絕緣電阻和tgδ數據
絕緣電阻(MΩ)
tgδ
方    式
15s
60s
10min
PI
(90℃)
驗收試驗
P-SE
3000
5000
10000
2.0
0.38%
S-PE
3000
5000
11000
2.2
秋檢試驗
P-SE
400
1240
1350
1.08
9.77%
S-PE
700
2779
3390
1.22

 由表4-32可見,秋檢試驗變壓器絕緣電阻的極化指數(PI)為1.08,小于要求的1.5;同時tgδ在90℃時高達9.77%,與驗收試驗比較已遠遠超過要求的30%。為此進行跟蹤試驗并采用本體升溫到70~72℃保持1h,以消除微生物的污染,但效果不大。半年后,停電試驗表明變壓器絕緣繼續下降,測試數據見表1-5。為此,又做一次本體升溫試驗,但tgδ為6.02%。兩次升溫均未奏效。

表1-5 絕緣電阻和tgδ數據
絕緣電阻(MΩ)
tgδ
方    式
15s
60s
10min
PI
(90℃)
P-SE
460
700
1.52
6.11%
S-PE
520
1300
2.5

 最后,在帶電情況下,在吸附劑罐中加裝了三氧化二鋁高效吸附劑,對濾油機中的濾紙采用了新型吸附濾板,每月更換一次濾板,兩個月更換一次吸附劑,三個多月后停電試驗時絕緣已恢復正常,測試數據見表1-6。

表1-6 絕緣電阻和tgδ數據
絕緣電阻(MΩ)
tgδ
方    式
60s
10min
PI
(90℃)
P-SE
14000
32000
1.52
0.42
S-PE
1000
28000
2.5

 分析原因造成絕緣降低的主要原因是油的凈化程度不夠,產坐微生物污染。采用絕緣電阻和tgδ相結合的試驗方法,可以較正確地判斷絕緣降低的程度,采用真空濾油機串接吸附劑罐的處理方法可以帶電處理大型變壓器的絕緣油污染問題。但處理時一定要經過真空濾油機中的真空罐,并徹底排除連接管路中的氣體,以防氣體混入變壓器。
    5、實例1-5 鐵芯夾件的絕緣電阻
    某一次主變壓器,由于10kV出口用戶變電所變壓器短路而主變差動保護動作而使三側開關跳閘。局放和變形試驗未見異常。但鐵芯夾件對地絕緣由春檢的1500MΩ降為0.5MΩ,吊罩檢查時測鐵芯對夾件絕緣為3000MΩ,夾件對地絕緣為4000MΩ,未見異常;卣趾,夾件對地絕緣變為0.8MΩ,其他指標正常,原因是箱殼上部斜面與上夾件距離太近,制造時墊了絕緣紙板,在短路沖擊力作用下,該絕緣板被刺破,從而造成夾件絕緣電阻降低。處理后又重新投入運行。

來源:研創高科

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