分析高壓電氣設(shè)備絕緣電阻吸收比測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)變壓器

  
一、高壓實(shí)驗(yàn)變壓器絕緣電阻和吸收比測(cè)定的作用  
電氣設(shè)備的絕緣是通過(guò)絕緣材料將導(dǎo)電體與其他導(dǎo)體隔離的，因而就形成了一個(gè)電容，給電氣設(shè)備的絕緣施加直流電壓時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生隨時(shí)間衰減的充電電流、吸收電流和不隨時(shí)間衰減的電導(dǎo)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(shí)間衰減，會(huì)很快下降為零；吸收電流是由于施加直流電壓時(shí)，絕緣內(nèi)部空間電荷的積累，使電場(chǎng)重新分布引起的，這種自由電荷聚集和流動(dòng)的吸收現(xiàn)象，有時(shí)可達(dá)幾分鐘；電導(dǎo)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(dǎo)電流始終是存在的。為電氣設(shè)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(guān)系，圖中曲線1、2為良好絕緣的絕緣電阻與電流的變化關(guān)系，曲線3、4為不良絕緣的絕緣電阻與電流的變化關(guān)系。  
電氣設(shè)備絕緣特性良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關(guān)系  
根據(jù)電氣設(shè)備絕緣的吸收電流隨時(shí)間衰減的特性，采用不同時(shí)間所測(cè)絕緣電阻的比值（通常取60秒和15秒絕緣電阻值的比值），來(lái)作為判斷絕緣狀態(tài)的一項(xiàng)指標(biāo)，稱為吸收比。吸收比K＝R60／R15  
式中：K—吸收比；  
R60—60秒時(shí)的絕緣電阻值；  
R15—15秒時(shí)的絕緣電阻值。  
吸收比K一般能較為靈敏的反應(yīng)出被試設(shè)備的絕緣狀態(tài)，絕緣性能不好，尤其是絕緣受潮，吸收比會(huì)變小。而絕緣良好的電氣設(shè)備，吸收比較大。  
二、絕緣電阻和吸收比的試驗(yàn)方法  
電氣設(shè)備絕緣電阻的一般采用絕緣電阻試儀測(cè)量（俗稱搖表），絕緣電阻試儀有三個(gè)接線端鈕，分別是“線路（L）”端、“接地（E）”端和“保護(hù)環(huán)（G）”，測(cè)量絕緣電阻時(shí)“L”端接電氣設(shè)備被測(cè)量部位，“E”端接地，測(cè)量時(shí)加有幾百～幾千伏的直流電壓，當(dāng)環(huán)境濕度較大時(shí)，往往會(huì)在兩端子之間和絕緣物表面產(chǎn)生泄漏電流，影響測(cè)量的結(jié)果，所以必須接入保護(hù)環(huán)消除表面泄漏電流的影響。測(cè)量時(shí)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(guò)兆歐表測(cè)量機(jī)構(gòu)，由“G”端直接流回兆歐表內(nèi)部電源負(fù)，避免表面泄漏電流帶來(lái)的誤差。  
試驗(yàn)時(shí)，先將被試物相關(guān)電源斷開(kāi)，并短路接地充分放電。做完一次測(cè)量后也要進(jìn)行放電，以免殘余電荷引起測(cè)量誤差。測(cè)量時(shí)應(yīng)將兆歐表水平放置，接線前搖動(dòng)手柄至額定轉(zhuǎn)速，此時(shí)指針應(yīng)指“∝”；再降低轉(zhuǎn)速，用導(dǎo)線短接“L”與“E”端指針應(yīng)指“0”。然后接好試驗(yàn)用導(dǎo)線，空載搖至額定轉(zhuǎn)速當(dāng)指針應(yīng)指“∝”時(shí)，再將兆歐表的“L”端接到被試物上，同時(shí)記錄時(shí)間并讀取15秒與60秒的數(shù)值。  
三、試驗(yàn)注意事項(xiàng)  
1.同桿雙回路架空線路或雙母線，當(dāng)其中一路帶電時(shí)，不得測(cè)量另一回路絕緣電阻，以防感應(yīng)高電壓損壞儀表或危及人身安全。  
2.雷雨時(shí)不得測(cè)量架空線路或與架空線路相連接電氣設(shè)備的。  
3.測(cè)量電容量較大的被試物時(shí)，讀取數(shù)值后應(yīng)先將“L”端接線脫離被試物，再停止搖動(dòng)兆歐表，以防反充電損壞儀表。  
4.測(cè)量完成后，應(yīng)對(duì)被試物短路放電保證安全，同時(shí)觀察放電火花大小和聲音強(qiáng)弱也可衡量設(shè)備的絕緣狀態(tài)。交流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)方法  
一、交流耐壓試驗(yàn)的作用  
電氣設(shè)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(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，受高溫、電場(chǎng)、震動(dòng)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(fā)展一般比較快，有很大的危險(xiǎn)性。絕緣電阻和吸收比測(cè)定、直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)，雖然能夠發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的許多缺陷，但由于試驗(yàn)電壓一般低于被試設(shè)備的實(shí)際工作電壓，難以檢測(cè)出所有的絕緣缺陷。而交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓數(shù)倍于被試設(shè)備的實(shí)際工作電壓，因而能夠檢測(cè)出其他試驗(yàn)方法不能發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷，所以交流耐壓試驗(yàn)是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度有效和直接的方法，是保證電氣設(shè)備絕緣水平，避免電氣設(shè)備事故的重要手段，對(duì)判斷電氣設(shè)備能否運(yùn)行具有決定性意義。  
二、交流耐壓的試驗(yàn)方法  
交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓遠(yuǎn)高于被試設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行電壓，是采用比電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)更高的條件來(lái)檢驗(yàn)絕緣水平，對(duì)于不良絕緣來(lái)說(shuō)是一種破壞性試驗(yàn)，因此在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)被試設(shè)備先進(jìn)行絕緣電阻和吸收比、直流耐壓和泄漏電流以及介質(zhì)損失角等項(xiàng)目的試驗(yàn)，來(lái)初步鑒定被試設(shè)備的絕緣狀況，如發(fā)現(xiàn)被試設(shè)備存在絕緣不良的問(wèn)題，則應(yīng)先進(jìn)行檢查處理，再做交流耐壓試驗(yàn)，以免造成不應(yīng)有的絕緣擊穿而延長(zhǎng)檢修時(shí)間，對(duì)生產(chǎn)造成影響。  
交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備，應(yīng)按被試設(shè)備的電壓、容量等要求來(lái)選擇，通常交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備為試驗(yàn)變壓器，常用的接線方式如圖1-5所示。  
交流耐壓試驗(yàn)接線圖  
圖中KI為過(guò)電流繼電器，試驗(yàn)過(guò)程中如被試設(shè)備絕緣擊穿，則過(guò)電流繼電器應(yīng)動(dòng)作，切斷試驗(yàn)電源，避免損壞試驗(yàn)設(shè)備；Q為球間隙，用于防止過(guò)電壓，試驗(yàn)時(shí)一般調(diào)整為1.1～1.15倍的試驗(yàn)電壓；R1為限流電阻，防止由于絕緣擊穿、放電時(shí)引起的大電流損壞高壓試驗(yàn)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(yàn)，應(yīng)在其他各項(xiàng)絕緣試驗(yàn)合格后進(jìn)行，防止不必要的損壞設(shè)備。通電前應(yīng)做全面的檢查，高壓部分應(yīng)保持足夠的安全距離，高壓引線應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，所有支撐或牽引高壓引線的絕緣物應(yīng)有足夠的絕緣和機(jī)械強(qiáng)度，被試設(shè)備應(yīng)妥善接地。正式試驗(yàn)前，應(yīng)在不接被試設(shè)備的情況下，對(duì)試驗(yàn)設(shè)備通電、升壓，檢查試驗(yàn)設(shè)備和接線是否正確、完好，調(diào)整保護(hù)球間隙放電電壓為1.1～1.15倍的試驗(yàn)電壓，并將試驗(yàn)電壓調(diào)至試驗(yàn)電壓值，持續(xù)一分鐘后降壓到零，切斷試驗(yàn)電源。  
檢查完成后，接入被試設(shè)備，合上試驗(yàn)電源，升壓過(guò)程中應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路、儀表和監(jiān)聽(tīng)被試設(shè)備。對(duì)于變壓器、電動(dòng)機(jī)等重要設(shè)備的升壓速度，在加至1/3試驗(yàn)電壓后，應(yīng)按每秒3%試驗(yàn)電壓的升壓速度均勻升壓。當(dāng)升至試驗(yàn)電壓時(shí)，開(kāi)始計(jì)算時(shí)間和讀取試驗(yàn)電壓及電流值。時(shí)間到，迅速均勻地降壓到零并切斷試驗(yàn)電源。交流耐壓試驗(yàn)的時(shí)間一般為一分鐘（絕緣棒、絕緣工具及單獨(dú)的有機(jī)絕緣材料，交流耐壓試驗(yàn)的時(shí)間應(yīng)為五分鐘）。  
三、試驗(yàn)注意事項(xiàng)  
1.交流耐壓試驗(yàn)的被試物一般屬于電容性的，由于電容電流在試驗(yàn)變壓器線圈上會(huì)產(chǎn)生漏抗電壓降，使試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)電壓發(fā)生升高現(xiàn)象，因此對(duì)重要的和電容量較大設(shè)備進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，必須在高壓側(cè)測(cè)量電壓，如采用低壓側(cè)測(cè)量按變比K換算高壓側(cè)電壓的方法加到被試物上，很可能超過(guò)要求的試驗(yàn)電壓，甚至造成設(shè)備絕緣擊穿。  
2.禁止用沖擊合閘的方法給被試設(shè)備施加電壓，一般應(yīng)先由零升至1/3試驗(yàn)電壓，由1/3試驗(yàn)電壓升至試驗(yàn)電壓，應(yīng)歷經(jīng)10～15秒鐘。試驗(yàn)完畢的降壓過(guò)程，也應(yīng)進(jìn)行同樣的操作。  
3.對(duì)于新安裝的油浸變壓器，應(yīng)在注油完畢靜止一定時(shí)間后（大容量變壓器12～20小時(shí)，3～10千伏配電變壓器5～6小時(shí)），才能進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。  
4.在交流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)電壓表指針擺動(dòng)過(guò)大，電流表指示急劇增加；升壓過(guò)程中電流上升，電壓基本不變，甚至有下降趨勢(shì)；被試設(shè)備出現(xiàn)冒煙、焦味、不正常響聲等，應(yīng)立即切斷電源做好安全措施后，檢查原因。  
5.交流耐壓試驗(yàn)完畢，應(yīng)斷開(kāi)試驗(yàn)電源、充分放電后，立即觸摸被試設(shè)備，檢查有無(wú)發(fā)熱。  
6.被試設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)的前、后，均應(yīng)測(cè)量絕緣電阻。被試設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)后的絕緣電阻，不應(yīng)下降30%，如下降過(guò)多，必須查明原因。